水库中藻类的生长对包头市水质的影响分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水库中藻类的生长对包头市水质的影响分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：饮用水源中藻类的大量繁殖不断对给水厂处理工艺及饮用水安全构成危害。本文针对包头市给水厂冬季出厂水中存在比较重的嗅和味的问题，对平原水库水水质进行了长期监测，对水库中藻类种属进行了鉴别及定量分析以及对水质的影响分析。
关键词：给水处理；异嗅味；冬季；藻类
一、引言
包头市城市供水以黄河为主体水源，高浊度的黄河水经一水厂(主要对黄河源水起到预沉作用)进水泵站打入平原水库，水库一期工程设一座，平原水库总库容360万立方米，有效库容320万m3，冬季平均水深约为1.8米，夏季约4米。水库为平原型水库，围坝为碾压式土石坝。平原水库出水经加压泵站加压后由9公里压力管道进入二厂净水厂厂区进行处理。
二、藻类的测定方法
1. 水样的预处理：取特定时间的水库水样1000mL，在烧杯内加入15mL鲁哥试剂，
于常温下放置24小时。
2. 测定方法：本研究采用的是血球计数法。
方法原理：利用鲁哥试剂杀死并染色水样中的全部藻类，经过24小时沉淀，将杀死的藻类富集至杯底。去掉上清夜，取50mL于小烧杯中。制作观测样本在显微镜下观测记录藻类数目。
实验器材：显微镜、1000mL量筒、50mL量筒、1000mL烧杯、0.1mL吸管、洗耳球、虹吸管(软橡胶管)、滤纸等。
实验药品：鲁哥试剂。
藻类数目的计算公式为：
(1)
其中N――每1000mL水样中藻类个数
n――观测100个视野的藻类数目总和
R――显微镜载物片凹槽直径
r――显微镜观测视野的直径
V1――计数水样的体积
V2――显微镜载物片凹槽体积
在实验中R = 15mm，r = 0.15mm，V1 = 50mL, V2 = 15mL这样公式(1)可以简化为：
(2)
其中N――每1000mL水样中藻类个数
n――观测100个视野的藻类数目总和
三、 藻类测定分析
1． 藻类变化情况
(1) 藻类数量变化
监测过程中，水库全年整体的藻类浓度变化基本上是九月监测开始呈上升趋势，而在11月3日和11月23日前后藻类浓度突然增加，达到最高值分别为1.35×108个/L和1.21×108个/L。十一月末藻类浓度逐渐下降，到十二月中旬藻类浓度降到1×105个/L以下，这段过程持续到接下来的两个月，直到二月份，藻类的浓度才又开始呈现上升趋势，并且在3月10日和4月20日前后再次出现浓度峰值，分别为7.0×107个/L和6.69×107个/L，显然，这两次峰值要比十一月份的峰值小很多。藻类浓度曲线在达到峰值以后又呈下降趋势，7月初降到4.6×106个/L，之后开始慢慢上升。而且不同深度的藻类浓度与水深基本成反比关系，即水库表面藻类浓度比水下一米大，而水下一米的浓度值又高于水下两米。
由上述分析不难得出，水库中藻类数量较多，每升水中的藻类个数多达几百万个，水库中藻类数量的变化也较大，不同水深的藻类浓度也不同。平原水库的藻类生长旺盛期出现在水库冰封前后，即：每年的三、四月份和十一、十二月份。在这段时间，水库的藻类出现峰值，种属却很单一。造成这些情况的原因有两个：一是水藻的繁殖速度很快，同时繁殖的周期短；二是藻类生长繁殖受外界环境的影响较大，光照、气温、水温、水体的浊度、水体性质甚至水体表面的风力都对会对藻类生长繁殖产生影响，尤其是较多藻类对温度的敏感性很强，在低温下无法生长。
(2) 藻类种属变化
水库存在的藻类种属变化
在对平原调蓄水库进行了全年监测之后，了解了水库中藻类的种属及其变化情况。实验过程中，先后出现的藻类共有8门42种(属)，藻类种属繁多，而绿藻门和硅藻门在全年监测过程中都有出现，此外隐藻门、黄藻门、蓝藻门和金藻门在水质较差时有出现。
② 水库优势藻的变化情况
水库优势藻[1]随时间呈现变化，九到十一月份，是绿藻中的小球藻属占优势，在35.5%~87%之间；十二月份到三月初，小球藻数量减少，而绿藻中的衣藻又成为水库的优势藻属，三月初衣藻的数量占藻类总个数的90%之多，达到繁殖高峰期后，衣藻大量死亡；三月中旬开始硅藻中的星杆藻数量开始增加，并成为水库的优势藻属，直到五月中旬星杆藻达到87.8%；六月份开始硅藻中的小环藻不断增加，并且于七月底发展成为优势藻属后又快速消失，此时隐藻数量增加，八月份是隐藻占优势的时期，在此期间，隐藻中的啮蚀隐藻和吻状隐藻数量都很多，最多时分别占藻类总数的46.8%和36.6%。
由此看出，水库现阶段属于“绿藻―硅藻―隐藻”型群落，群落中的大部分种类适合在中度营养型水体中生长，这些种、属对温度适应范围广，有些种、属在寒冷冬季大量繁殖。绝大部分藻类的数量很小，而且有很多藻类对环境的要求非常苛刻，所以只是在某一段时间内出现。
四、藻类的生长繁殖产生的异嗅味分析
据文献报道,藻类所能产生的异嗅味物质主要是土味素(Geosmin)和2-甲基异2-茨醇(methyl-isoborneol ,简写为MIB)[2]。它们是某些藻类大量繁殖产生的两种代谢产物，前者是具有强土腥味的化合物，而后者在浓度低时具有霉味和鱼腥味，高浓度时则具有强烈的臭味。除此两种痕量物质外，致异嗅物质还有2-甲氧基-3-异丙基吡嗪(IPMP)、2,3,6-三氯苯甲醚(TCA)以及未检测出的2-甲基异茨醇(2-MIB)和2-甲氧基-3-异丁基吡嗪(IBMP)等。
水库水样中痕量异味物质测定浓度仍然是冬季高于春季。冬季IPMP，Geosmin，MIB，TCA分别超标5~6倍，3~4倍，2~3倍，3~4倍；春季各种痕量物质分别超标5倍，2倍，1~2倍，1~2倍左右。这些物质的超标使得出水有较强的霉味和鱼腥味。
在监测过程中所出现的藻类，除了黄藻门以外，其他的藻类种属在生长过程中就可以分泌这些让人们在感官上难以接受的异嗅味。
本文在对平原水库藻类研究的基础上，得出了藻类之所以会产生异嗅味主要有两方面的原因，除了藻类本身及其分泌物所产生的异嗅味外，另一个原因就是在水库冰封期间，藻类的腐败物及分泌的异嗅味无法释放到空气中，而水库藻类总体数量过高，所以藻类生长繁殖过程中所产生的异嗅味是导致用户水存在难闻味道的主要因素。
五、 结论
本研究对内蒙古包头市给水厂进行了为期一年的长时间监测，对该厂给水过程中出现的异嗅味来源问题进行了长期研究分析，得到的结论为：
平原调蓄水库中营养物质浓度过高、合适的温度及缓慢流动的水体为藻类繁殖提供了条件。平原水库中藻类浓度约在1.0×105个/L~1.3×108个/L之间，水库藻类属于“绿藻―硅藻―隐藻”型群落，这些种、属对温度适应范围广，常年在水库中均可监测到，有些种、属在寒冷冬季还可大量繁殖。采用GC-OLSA法对水库中异味物质进行分析测定，测定结果表明，MIB含量在29ng/L~102ng/L之间，超出嗅阈值3到10倍；地霉素在20ng/L~65ng/L之间，超过其嗅阈值2~6倍。就季节变化而言，平原水库水中的异味物质浓度呈现冬秋季高，春季低，夏季几乎不存在的分布规律，这与实际水异味出现时期也呈较好相关关系。
从以上结果可知，在一定的营养环境下，水库冰封前后水体中会有藻类大量繁殖。这些藻类在水体中产生的分泌物为典型的异嗅味物质，且在封冻的条件下难以挥发，导致较高的污染浓度，这是水库中产生异嗅味的主要原因。
参考文献
[1]黄显怀. 巢湖水体异味产生的原因及其治理对策探讨. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版) . 安徽. 1994 . 05-08.
[2]吴德好. 饮用水中土腥味和霉烂味的去除方法研究. 安徽化工 . 安徽. 2005 .41-43.