当前世界环境

介绍

并非所有的藻类都是绿色的，可以根据细胞中的主要色素观察到一系列颜色(Imamura等，2013年)。例如，如果叶绿素a是主导色素，那么藻类的颜色就会趋向绿色。橙藻和红藻含有大量的胡萝卜素。微藻有浮游植物和浮游植物两种形式。浮游植物悬浮在水体中，而浮游植物则通过与石头、沉积物、植物茎和水生生物的连接而生存。藻类是单细胞的，可以单独观察，也可以观察成簇(克鲁尼)或白炽的(灯丝)。它们属于初级生产者，称为自养生物。自养生物，在阳光的存在下，将水和二氧化碳转化为糖(食物)。在这个过程中，氧气作为副产物产生，有助于鱼类和其他水生生物的生存。浮游植物需要停留在水面上吸收阳光进行光合作用。Increase in the number of algal cells is influenced by season, temperature, amount of sunlight penetrating the water column, the amount of inorganic nutrients (minerals) available to compete with other algal and aquatic plants and water retention time in lakes (Simpson,1991). For example, during the summer when light is available, the amount of phosphorus in the lake is controlled by the amount and abundance of algae. Thus, phosphorus has been considered as a limiting nutrient in most freshwater bodies. Excessive amount of algae known as algal bloom in the surface of lakes creates stinking and dense substrates. Algal blooming has become one of the key fields of study on eutrophication of water bodies in recent years (Wu and Xu, 2011). Due to the importance of algal bloom in aquatic ecosystems, the event mechanism has been studied by many researchers worldwide. Li Liu and Tang in 2012 reported spatial and temporal variations of algal bloom events in the coastal waters of the western South China Sea (SCS) from 1993 to 2007. They concluded that twenty-five algal bloom events occurred in summer in the coastal waters of South and Central Vietnam induced by wind-induced, coastal, nutrient upwelling and river discharges; a further eight events occurred in the coastal waters of North Vietnam.Yao et al. (2011)developed a directed Complex Networks (CNs) model of algal blooms based on the characteristics of CNs theory and the primary factors that influenced algal blooms.

ni等人。（2010年）评估了中国太湖市浮游生修饰的土壤在中国太湖南部的壳聚糖修饰的土壤中移除了藻类绽放的影响。他们发现聚合酶链式反应变性变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）CR-DGGE可以应用于研究环境保护或恢复工程对浮游动物群落多样性的影响。Barale等人。（2008）使用Seawifs数据集（1998-2003）研究了地中海的藻类盛开模式和异常。Asaeda等。（2001）进行了数值分析，以控制带窗帘的储层中的藻类盛开。

本研究综述了藻类在水生生态系统中的生长、机制和缓解策略，尽管人类对富营养化的生态、生理和功能条件的认识不断增加，但对藻华的系统认识仍然缺乏。

藻类的季节变化

藻类是非常多样化的生物体，使40多种物种可以在湖中共存。然而，主导藻类在湖泊中的每年循环中发生变化，称为藻类继承（Kortmann和Henry，1990）。春季和初夏的藻类种群丰富，当可用的光和营养素是充足的，少量的生物在藻类上喂养。与该阶段结束一致，在许多湖泊中发生清澈的阶段（CWP）现象。春季藻类种群由小而可食用的物种组成。在这个阶段，浮游动物迅速地增加和消耗藻类。结果，水很清楚几周。这就是为什么现象称为“清除水相”。该藻类群逐渐被较大的不可食用物种中的殖民群中的较大的非食用物种替换，其通常由凝胶状鞘覆盖。由于夏季可用营养素的浓度有限，因此夏季的整个藻类浓度低于弹簧（在CWP之前）的藻类浓度低。 From the late summer and fall, the stored nutrients in the lake are mixed in the water column and a fresh supply of nutrients is produced. This let the algal population for seasonal re-blooming. During the winter months, algae are able to survive, but usually at low concentrations due to the lower amount of available sunlight and low water temperature (Green and Herron, 2001).

藻华

藻类对水生生态系统有用，必要，并为几乎所有生物体提供一次能量和营养素。然而，异常高水平的藻类生长可能会导致水体的功能干扰，并通过下降的水清晰度降低水美学。通过着色，累积的藻类可以防止光线到达水生植物的根源（Macrophytes）。在夏季期间，藻类增长增加死亡藻类，导致其在夏季水体中的分解和降低。缺席会导致称为缺氧的病症，其中鱼被杀死。高水平的藻类也可能增加水体的pH。较高的pH水平似乎是增加二氧化碳光合作用的副产品。在通过光合作用过程消耗二氧化碳之后，在阳光明媚的夏天晚些时候在晴朗的夏天之后常见。日落后，由于结束光合作用过程，pH水平可能会显着下降。pH值中的这些极端波动会导致敏感水生物种的应力。也关注基于与水处理中使用的氯的反应形成的藻类材料过多，产生三卤代甲​​烷作为癌。重要的是实现藻类生长通过自然生态系统的自然循环发生。由于对环境的直接人体操纵，藻类绽放是有问题的。管理者应该针对维持水体中的健康和天然藻类水平。

测量藻类浓度

测量藻类浓度以确定水体中的富营养化状态。富营养化是湖泊自然老化过程的指标。Oligotrophic水域是具有高清晰度和深度的水域以及含有的小藻类。具有藻类丰度的水体，是富营养的，通常是浑浊的。在中产阶级中，中间分辨率湖泊称为中藻类级别称为脑养殖。辛普森1991年宣布，由于藻类是对环境变化的强大指标，在大多数监测计划中，测量藻类浓度以确定水质的变化.Gal和绿色植物需要为光合作用的绿色颜料。考虑到叶绿素A与生物量的比率可以在藻类组中变化，叶绿素A的测量被认为是藻类浓度的合理估计。用丙酮提取叶绿素A.浓度由分光光度计测定。这可能是最可靠的确定藻类浓度的方法，而叶绿素A从藻类细胞化学提取。 The advantages of this method are simplicity and stability sampling. There are some of the limitations associated with the measurement of algal biomass using this technique. As such, algae are not evenly distributed throughout the water bodies so it is necessary to take some water samples every day. In Vermont, the volunteers of the monitoring programs have addressed these limitations by taking an integrated sample proposed by EPA. In this method, the volunteers suggested double measurements of the Secchi depth and determined a water sample as the representative of the water column. Another limitation of this method is that the numbers of algal species have naturally a higher level of chlorophyll a than other algal species. In addition, the concentration of chlorophyll a s fluctuates during the day to maximize photosynthesis efficiency of algae. Constant and repeated measurements would be the best way to deal with these kinds of limitations. Taking water samples at the same time of day and the depth of the water column, the sample is collected, it can reduce these discrepancies. URIWW recommends that the samples of chlorophyll a should be taken between 10 am and 2 pm at the deepest point of the water body at a depth of 1 m. One way for indirect measurement of concentration of chlorophyll a is to measure Secchi depth (estimation of waters clarity). The water clarity degree is a result of the amount of suspended maters in the water column. In areas with low sediment input, there is a strong correlation between concentration of chlorophyll a and Secchi depth. Besides, it is possible to estimate the potential algal content in water bodies using measuremnt of total phosphorus.

高水平的叶绿素A对于低营养湖，大约等于1-10g / lμ，并且在富营养湖中可能达到300g / l。在非洲南部的Hart Bees Poort等二手级湖泊中，最大的叶绿素A甚至可以达到3000克/Lμ.这座大坝由于高浓度的磷和硝酸盐，鳄鱼，流入和初级污染来源而富含富含磷。和工业废水（明尼苏达污染控制署，2008）。总体而言，湖泊的富营养化地位由叶绿素A，总磷和Secchi深度决定。每个参数都有自己的弱点。因此，如果将这三个参数被认为在一起，他们将有助于在水质的完整图像和水体中的水质和藻类生长之间的关系。通过研究居住在湖泊中的藻类物种，可以在水质上获得更多信息。

有害的藻类绽放（HAB）

HAB是一种藻类绽放，通过释放天然毒素和往往与大规模海洋死亡率事件相关的其他生物的机械损伤，对其他生物施加负面影响。HABS会导致有害影响改变海洋哺乳动物和海龟。2004年，佛罗里达州的107卷发生了107卷死亡。北大西洋的危险墙接触到神经毒素，高水平的浮游动物污染（Green等人2001）。

结论

由于对大多数湖泊和水体内滋扰的藻类生长越来越高，发现预防，预测和藻类生长限制的机制非常重要。显而易见的是，限制藻类生长的最佳方法是将营养素的量限制在湖泊和水体中。可以将化学品，硫酸铜和有机合成添加到水体中作为农药以降低藻类生长。用磷酸盐结合的铝缓冲液或钙化合物有时在水体中加入，使它们不可用藻类。当意识到这些化学品在降低藻类生长方面有效时，这些材料的使用需要允许的环境授权起源，并且必须由授权用户完成。其他控制策略是人工曝气，生物控制和藻类的物理消除。在曝气机制中，将氧气加入到水体中以惰性磷或减少藻类绽放的影响。生物控制方法可以指出可以限制水体中藻类数量的藻类饲养者。藻类的物理去除可能是藻类的水过滤。该控制方法具有不同的结果，也可能是昂贵的。 The best controlling method is to limit nutrients in water bodies before getting increased. Until algal levels are not annoying, they play an indispensable role in healthy ecosystems.

参考

1. 李柳程，唐东。(2012)。南海西部近海藻华的时空变化水文环境研究，第6卷，第3期，2012年9月，239-247页。
2. 姚J.，肖P.，张Y.，Zhan M.，Cheng J.（2011）。基于复杂网络理论特征的藻类绽放的数学模型。生态建模，第222卷，第20-22卷，2011年11月20日至11日，第3727-3733页。
3. Assmy P.，Smetacek V.（2009）。藻类绽放。微生物学百科全书（第三版），2009，第27-41页。
4. Ni J.，Yu Y.，Feng W.，Yan Q.，Pan G.，Yang B.，Zhang X.，Li X.（2010）。壳聚糖修饰土壤在中国太湖浮游生群落中藻类盛开的影响。“环境科学”，第22卷，第10卷，2010年10月10日，第1500-1507页。
5. 吴刚，徐铮。(2011)。基于EFDC模型的藻华预测——以稻香湖为例生态模型，第222卷，第6期，2011年3月24日，第1245-1252页
6. Barale V, Jaquet j - m。Ndiaye m(2008)。根据SeaWiFS数据集(1998-2003)得出的地中海藻华模式和异常。环境遥感，第112卷，第8期，2008年8月15日，第3300-3313页
7. Asaeda T.， Pham H.S, NimalPriyantha d.g.， Manatunge J.， Hocking G.C.(2001)。用帷幕控制水库中藻华的数值分析。《生态工程》，第16卷第3期，2001年1月1日，第395-404页。
8. Imamura S.， Ishiwata A.， Watanabe S.， Yoshikawa H.， Tanaka K.(2013)。出芽酵母FKBP12的表达表明雷帕霉素对单细胞红藻cyanidischyzonmerolae具有敏感性。生物化学与生物物理研究通讯，第439卷，第2期，2013年9月20日，264-269页。