基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法及其应用，涉及水质检测技术领域。所述评价方法首先提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；随后利用上述藻类多样性指数H'对水体营养状态进行划分。上述水体营养化评价方法相对于现有的通过测定水体中总氮、总磷、叶绿素a、化学耗氧量和生化需氧量等参数来计算营养状态的评价方法，本申请水体营养化评价方法不需要复杂的化学测定，无需使用任何化学实验方法，仅通过对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算，即可划分得到水体的营养化状态，具有检测方法准确简便，检测过程无污染的优势。

【技术实现步骤摘要】
基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法及其应用
本专利技术涉及水质检测
，尤其是涉及一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法及其应用。
技术介绍
自然水体富营养化本质是由于水体中氮磷营养盐和溶解性有机物的累积，表现为水体内氮磷营养盐含量过高，超过水体的自净能力。目前，国际上传统的水体富营养化评价通过测定水体中总氮、总磷、叶绿素a、透明度、化学耗氧量和生化需氧量等参数来计算其营养状态指数，然后划分水体的营养状态类型。这种方法需要进行大量水质参数的测定，费时费力，成本高昂，并且水质参数测定过程是需要使用大量的化学试剂，其本身对水环境和实验人员均是有害的。藻类作为水生态系统食物链中的重要的初级生产者之一，藻类对环境的要求低，可以在低温、低营养、低光照的环境中正常生存,具有很高的初级生产力。在富营养化的水体或湿地环境中，藻类可以通过吸收水体中的氮磷,为自身的生长活动提供养分,同时可以降低水体中的营养盐含量,改善水体环境。因此，水体中的氮磷等营养盐含量与藻类的生物量、物种组成等有着密切的关系。针对现有水体营养化评价方法的不足，对藻类与水体营养化的关系进行研究，研究开发一种准确、简便，无污染的水体营养化的评价方法，变得十分必要和迫切。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，该评价方法无需使用任何化学实验，仅通过对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算，即可划分得到水体的营养化状态，具有检测方法准确简便，检测过程无污染的优势。本专利技术的第二目的在于提供一种上述基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法的应用。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供的一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，所述评价方法包括以下步骤：提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；随后利用上述藻类多样性指数H'，以如下标准对水体营养状态进行划分：0.15＜H'为贫营养；0.1≤H'≤0.15为中营养；0.05≤H'＜0.1为轻度富营养；H'＜0.05为富营养型。进一步的，所述扩增培养的温度为22～28℃，时间为14～21d；优选地，所述扩增培养的温度为25℃，时间为21d。进一步的，所述扩增培养的扩增培养基为纯水；更进一步的，所述扩增培养中待测水体样本与扩增培养基的质量比为2～1：1。进一步的，所述藻类多样性指数H'的计算公式为：H'＝∑(Pi)(lnPi)；式中，H'为藻类多样性指数；Pi为第i种藻类个体数占总个体数的比例。更进一步的，所述藻类包括蓝藻门、硅藻门、绿藻门、黄藻门和隐藻门。进一步的，所述水体营养状态的划分是基于水体营养状态指数TLI获取的。进一步的，所述藻类多样性指数H'与水体营养状态指数TLI的关系模型公式为：TLI＝70.025-212.535×H'。更进一步的，所述关系模型的构建方法如下：(a)、提供待测水样，对待测水样的总磷、总氮和叶绿素a进行检测，随后采用如下公式计算水体营养状态指数：式中，TLI为综合营养状态指数；Wj为第j种参数的营养状态指数的相关权重，其中总磷、总氮和叶绿素a的权重分别为0.297、0.283、0.421；TLI(j)为第j种参数的营养状态指数，其计算公式如下：TLI(Chla)＝10×(2.5+1.086lnChla)；TLI(TP)＝10×(9.436+1.624lnTP)；TLI(TN)＝10×(5.453+1.694lnTN)；式中：Chla为叶绿素a浓度；TP为总磷浓度；TN为总氮浓度；(b)、采用与步骤(a)相同的待测水样，以为2～1：1的体积比与扩增培养基混匀，随后在温度22～28℃的条件下扩增培养14～21d，然后对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；(c)、构建藻类多样性指数H'与水体综合营养状态指数TLI的关系模型。本专利技术提供的一种上述基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法在自然水体营养状态评价中的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，该评价方法首先提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；随后利用上述藻类多样性指数H'，以如下标准对水体营养状态进行划分：0.15＜H'为贫营养；0.1≤H'≤0.15为中营养；0.05≤H'＜0.1为轻度富营养；H'＜0.05为富营养型。上述水体营养化评价方法相对于现有的通过测定水体中总氮、总磷、叶绿素a、化学耗氧量和生化需氧量等参数来计算营养状态指数的水体营养化评价方法，本申请水体营养化评价方法不需要复杂的化学测定，无需使用任何化学实验方法，仅通过对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算，即可划分得到水体的营养化状态，具有检测方法准确简便，检测过程无污染的优势。本专利技术提供的上述基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法可以广泛应用于自然水体营养状态的评价过程中。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术的一个方面，一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，所述评价方法包括以下步骤：提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；随后利用上述藻类多样性指数H'，以如下标准对水体营养状态进行划分：0.15＜H'为贫营养；0.1≤H'≤0.15为中营养；0.05≤H'＜0.1为轻度富营养；H'＜0.05为富营养型。本专利技术提供的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，该评价方法首先提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；随后利用上述藻类多样性指数H'，以如下标准对水体营养状态进行划分：0.15＜H'为贫营养；0.1≤H'≤0.15为中营养；0.05≤H'＜0.1为轻度富营养；H'＜0.05为富营养型。上述水体营养化评价方法相对于现有的通过测定水体中总氮、总磷、叶绿素a、化学耗氧量和生化需氧量等参数来计算营养状态指数的水体营养化评价方法，本申请水体营养化评价方法不需要复杂的化学测定，无需使用任何化学实验方法，仅通过对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算，即可划分得到水体的营养化状态，具有检测方法准确简便，检测过程无污染的优势。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述扩增培养的温度为22～28℃，时间为14～21d；作为一种优选的实施方式，本申请上述水体营养化评价方法不同于直接对待测水样进行藻类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法包括以下步骤：/n提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；/n随后利用上述藻类多样性指数H'，以如下标准对水体营养状态进行划分：/n0.15＜H'为贫营养；/n0.1≤H'≤0.15为中营养；/n0.05≤H'＜0.1为轻度富营养；/nH'＜0.05为富营养型。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法包括以下步骤：
提供待测水体样本进行扩增培养，对扩增培养后水体的藻类多样性指数H'进行计算；
随后利用上述藻类多样性指数H'，以如下标准对水体营养状态进行划分：
0.15＜H'为贫营养；
0.1≤H'≤0.15为中营养；
0.05≤H'＜0.1为轻度富营养；
H'＜0.05为富营养型。


2.根据权利要求1所述的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述扩增培养的温度为22～28℃，时间为14～21d。


3.根据权利要求1所述的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述扩增培养的扩增培养基为纯水。


4.根据权利要求3所述的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述扩增培养中待测水体样本与扩增培养基的质量比为2～1：1。


5.根据权利要求1所述的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述藻类多样性指数H'的计算公式为：
H'＝∑(Pi)(lnPi)；
式中，H'为藻类多样性指数；Pi为第i种藻类个体数占总个体数的比例。


6.根据权利要求5所述的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述藻类包括蓝藻门、硅藻门、绿藻门、黄藻门和隐藻门。


7.根据权利要求1所述的基于藻类多样性指数的水体营养化评价方法，其特征在于，所述水体营养状态的划分是...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞少伟，高锴，王秋莲，李泽利，赵兴华，王子璐，张震，梅鹏蔚，孙国鼐，李旭冉，
申请(专利权)人：天津天滨瑞成环境技术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12