973计划项目第8课题2004年度总结报告.doc

973计划项目第8课题2004年度总结报告 项目名称：湖泊富营养化过程与蓝藻水华暴发机理研究 项目编号：2002CB412300 课题名称：湖泊富营养化成灾机理及危害 课题编号：2002CB412308 课题负责人：潘纲、肖邦定 二〇〇四年十二月 年度计划执行情况 年度计划完成情况； 目前第八课题组的年度计划进展顺利，任务完成较好。在论文发表上，共发表13篇文章，其中7篇SCI文章，6篇国内核心期刊文章。高于“SCI论文2篇，国内核心期刊论文2篇”的考核指标。 研究工作的主要进展； 随着整个973项目的进展，以及最近整个环境科学界的一些新的研究动向，有些研究内容进行了相应调整。在时间上，可能有的内容有所前移，有的则有所后推，呈现出一定的交叉趋势。其间，也出现了一些新的研究思路，对整个课题的完成增加了一些亮点。 （一）在富营养化危害生态系统的表现、特征和评价研究中，针对湖泊富营养化对水环境质量、水生态系统结构和功能、区域水资源、人类健康的危害影响这一核心目标，以我国东部江淮地区富营养化湖泊巢湖中蓝藻水华、水质变化和生态系统结构与功能变化三者之间的响应关系为研究主线，在上年工作的基础上，从今年年初展开研究工作，截止到目前，已经完成/正在进行的工作及取得的阶段性成果如下： 在03年工作的基础上，今年的工作重点以野外实验监控研究为主，实验点在巢湖六叉河流域和潜溪河流域，主要内容如下： 1、河流湖泊水质指标和生物学指标的测定。 2、研究了一级子流域中河流或溪流形态、生态结构、水的动态过程和湖泊水环境质量的关系，建立流域状况与营养盐、叶绿素a同水质之间的关系。 3、研究了溪流与河口水质的变化规律，分析溪流水体质量、入湖养分浓度和湖泊水质的响应关系，进而分析流域社会经济状况和湖泊富营养化的关系。 4、初步展开和确定水质异常过程的致因，并进行关联分析，建立湖泊富营养化灾害效应的评价指标和评价体系。 我们的初步结论是： 1、湖泊富营养化过程同相邻流域物质过程紧密相关。近年来巢湖水库化现象严重，最明显的特点是库周湖滨带丧失，引起水体水质恶化和藻类疯长的氮磷等营养物质主要是通过流域中各级溪流、河流输入的。因此，一级流域中河流或溪流形态、生态结构、水质动态过程同湖泊水环境质量密切相关（见下图表）。我们以巢湖北岸中庙附近的六叉河流域中的源头溪流为研究对象，研究发现，溪流水体质量（水生植被初级生产力）、入湖养分浓度同湖泊水质（近河区域）存在响应关系。 2、降雨丰沛地区湖泊系统的淤积过程与异常水质过程所带来的结构/功能在短时间内偏离平衡，是湖泊富营养化灾害效应的核心问题之一，灾害效应评价必须首先确定水质异常过程的致因，并进行关联分析，建立湖泊灾害关联评价。 3、我们的初步分析认为，湖泊富营养化所引起的湖泊系统本身变化同流域河流或溪流水环境质量存在相关关系，通过河流环境评价可以建立湖泊富营养化的外源评价系统（传统评价是基于湖泊内源数据如湖泊水质、生态结构、水动力学过程及水产、旅游等为指标的内源评价系统）。这一评价体系对水库化湖泊尤其重要。 同时，众所周知，流域系统对湖泊水环境质量的影响非常显著，但是如何建立湖泊富营养化同流域社会经济效应方面关联分析，国内外一直鲜见合适的研究范例，这同缺少适当的有代表性因素-效应链有关，到目前为止，我们已经确定流域/湖泊富营养化评价的指标体系为：直接评价和间接评价指标体系，直接评价指标以传统的评价指标为主，细化为流域/湖泊物理环境指标、生态指标以及功能指标体系。间接指标则指流域多年来的社会经济发展等因素。 在上述指标体系分类基础上，通过对湖泊/河流水质分析（利用已有的WASP和SWAT模型）的有效评估，建立流域过程-湖泊富营养化动态（蓝藻-水质）-社会经济效应这一高度相关的链式评估体系和关联概念模型。由于指标体系比较复杂以及部分水质资料较难搜求，模型分析与构建尚处于初步阶段。 （二）在藻毒素生物合成机理和控制因素及其降解途径研究，以及异味物质研究方面，经过本课题组成员近两年来的努力工作，在以下的10个方面取得了一些进展： 建立了水体和生物体（藻）中微囊藻毒素的定量测定方法（HPLC），其主要步骤包括：水样→GF/C和0.45μm滤膜过滤→调整水样pH值→过预先活化的C18 SPE固相萃取小柱→依次用水、20%甲醇淋洗→100%甲醇（含TFA）洗脱→浓缩、定容→HPLC定量分析。藻样→75%甲醇提取→离心、上清液浓缩去甲醇→加水调整后过预先活化的C18 SPE固相萃取小柱→后续步骤同水样。该方法经对大量野外样品和实验室培养样品的实际验证，被证明是完全可行的。该方法已被湖北省正式列为水体中微囊藻毒素的检测方法。 建立了更为灵敏快速的微囊藻毒素检测方法—ELISA测试法，直接测定实际水样,其灵敏度统计结果表明，ELISA法与HP