当前的世界环境

简介

人口的增加和人类活动水平的提高，包括排入地表和地下水资源的污水，使资源的可持续性在全世界成为一项非常复杂的任务。¹

众所周知，水含有大量的化学元素。温度、浊度和水流等物理参数也在湖泊生态系统中起作用。水的物理和化学性质的相互作用对水生生态系统的组成、分布和丰度起着重要作用。除此之外，它还可以洞察生物与其环境之间的关系，并可用于确定水质和湖泊的生产力。物理-化学研究也有助于了解一个特定水体的结构和功能与其居住者的关系。²湖泊水的物理、化学和生物特性的适当平衡是成功生产水产资源的必要因素。²

水是维持生命的重要来源之一，长期以来一直被怀疑是许多人类疾病的来源。由于工农业活动的增加，地表水和地下水的来源受到越来越多的污染。公众希望水的硬度和总固体含量低，无腐蚀性和不结垢。

湖泊的一个迷人之处在于它们提供了自己的多样性。湖沼学家的任务是测量和解释这种变化是否与物理、化学、生物现象、海拔、集水区的地质和水深有关。^3.

由于越来越多地将湖泊和水库用于娱乐、渔业、灌溉和发电用途的储水以及城市岸线的发展，因此强调需要进行密集的水质研究和管理。⁴湖泊的物理和化学湖沼学具有水文影响、自生营养动态和生物方面的特征。这些因素相互结合决定了湖泊的水质，进而决定了湖泊的群落。⁵伊拉克库尔德斯坦被认为是一个水资源丰富的地区，如果与它的面积相比，水资源有不同的形式，包括地表水(河流，小溪，泉水，Kareeze和湖泊)，地下水，雨和雪，第二个重要的湖泊是Derbendikhan水库，建于Serwan河上，该水库是为了防洪，灌溉，发电，养鱼，除了改善环境和发展旅游业。近10多年来，该地区所有湖泊的水位都在下降，尤其是Derbendikhan湖，其原因是由于降水率低，导致污染物含量增加，因此本研究的目的是确定湖泊的理化性质和藻类组成，并对湖泊的水质进行评价。

区域描述

Derbendikhan湖(图1)位于苏莱马尼东南部，边界从(纬度35°6¹- 35°N，纵向45°41¹-20°E)延伸，是伊拉克库尔德斯坦地区海拔约485米的第二大湖泊。⁶该水湖面积约114.30K2，最大深度为75米。⁷Derbendikhan湖的估计体积在1.3-1.4Km3之间。⁶因此，Derbendikhan可归为湿润水体，冬季只有一个循环周期，水温从不低于4℃。⁸该地区的地质由海相沉积岩组成。⁶征收决定⁹研究区域的气候是一个接近伊朗-图拉尼亚的夏季干型，其特征是出现三个季节:寒冷的冬季，温和的春季生长期和炎热干燥的夏季。对Derbendikhan湖心和湖口两个站点进行了4个季节(2015-8-2008、2015-11-2008、2015-2-2009和2015-5-2009)的季节变化(图1)。

图1:(a)伊拉克湖阴影地图 (b)显示德本迪汗湖的研究区域 点击这里查看图

材料与方法

在4个季节(15-8-2008、15-11-2008、15-2-2009和15-5-2009)期间，选取了Derbendikhan湖的两个地点(一个在湖中部，另一个在湖出口主河道)进行季节性地表水采样。在现场立即测量空气和水的温度，方法是在水中放置一个清洁的水银温度计(0-60°C)，温度最高可达0.1°C。采用(pH-EC-TDS仪，HI 9812，汉纳仪)测定EC、TDS和pH。碱度、总硬度、溶解氧、钙^{+ 2}、镁^{+ 2}, Na^＋1K^＋1，硫酸盐和氯化物估计。¹⁰亚硝酸盐，磷酸盐和硅酸盐的估计。¹⁵根据现有的鉴定参考书，采用奥林巴斯复合显微镜模型对藻类进行鉴定。^{11 - 14号}

结果与讨论

湖泊是人类赖以生存的重要自然资源。它们为家庭和工业用途、渔业和灌溉提供水。湖泊水文知识对于它们的正确使用和保护至关重要。水的理化参数和养分含量对初级生物的分布模式和物种组成有重要影响et al .,。¹⁵在水生生境中，环境因素包括水的各种物理性质，如气体和固体的溶解度、光的穿透性、温度和密度。pH值、硬度、磷酸盐和硝酸盐等化学因素对浮游植物的生长和扩散非常重要，是浮游植物生存的基础。结果(表1、2、3和4)表明，所研究的参数对识别和监测受有机污水排放影响的水体是有效的。Derbendikhan湖的水文条件、水面的季节性和理化变化影响着生物多样性的丰富度和分布。

表(5、6、7、8)显示了两个位点在不同理化性状上的显著差异，母猪在某些性状上发现了显著差异，而在其他性状上没有发现，这些现象在表(5、6、7、8)中较为明显。

温度对水生生物的影响很重要。温度波动是水生生态系统中明显的季节性模式。它对湖沼现象如分层、气体溶解度、pH值、电导率和浮游分布的影响是众所周知的等,,。¹⁶温度测量有助于指示各种化学、生化和生物活动的趋势。温度升高导致化学和生化反应加快。微生物的生长和死亡以及生物化学需氧量的动力学也在一定程度上受到水温的调节。¹⁶Derbendikhan湖采样点气温呈(13 ~ 34℃)年变化趋势。2008年8月，监测点1的气温较高;2009年2月，监测点1的气温最低。在这项研究中，气温的波动取决于接近伊朗-图拉尼亚型地区的气候。该地区的气候特征为半干旱型，气温季节性变化大。(9和17)的表述似乎证实了目前的结论。

水温其次为气温，夏季最高，冬季最低。气温和水温呈现出非常典型的年循环，冬季较高值为30°C，夏季较低值为12°C。这种变化可能与许多环境因素有关，如海拔、流速、水深;底部材料暴露在阳光直射和遮阳或植被覆盖的程度，蒸发和风速(18和19)。(20和4)也有类似的结论。

结果表明，德本迪汗湖水体富含高溶解度固体物质

Derbendikhan湖地表水样品的电导率为400 ~ 485µs/cm。最高值出现在2008年10月-2008年，这可能与蒸发有关，但本研究期间降水较少，相对较热，最低值出现在2009年2月-2009年，这可能与降水较多，造成湖水稀释有关。²¹(4和22)也有类似的结论。

2号点的EC值最高，这可能与Derbendikhan湖的深水区含有大量的盐和溶解物质沉积在湖底有关。²¹

表1:记录在 在研究期间的derbendikhan湖中部 点击这里查看表格

表2:研究期间在derbendikhan湖中部记录的物理化学变量(续) 点击这里查看表格

表3:出口记录的理化变量 在研究期间对Derbendikhan湖进行了研究 点击这里查看表格

表4研究期间Derbendikhan湖出水口记录的理化变量(续) 点击这里查看表格

表5:中间记录的平均值和标准误差 和道坎湖出口 点击这里查看表格

表6:中间记录的平均值和标准误差 和道坎湖出口 点击这里查看表格

表7:中间记录的平均值和标准误差 和道坎湖出口 点击这里查看表格

表8:中间记录的平均值和标准误差 和道坎湖出口 点击这里查看表格

总溶解物量(TDS)在2008年冬季最低(272mg/L)，在2009年夏季和3月最高(310mg/L)。这种变化可能是由于水体的大小、水的流入、藻类和其他水生植物对盐分的消耗以及蒸发的速度。¹⁶在炎热的季节，由于碳酸氢盐量的增加，TDS迅速增加。但在雨季，由于稀释效应，TDS含量较低。¹⁶

pH值是衡量水溶液酸度或碱度的指标。大多数水生生物可以忍受合理的pH值范围(6.0-9.0)，但当pH值在7左右时，它们更活跃。²³包括库尔德斯坦在内的伊拉克内陆水域由于其地质构造、山区的土壤和矿物性质而处于碱性状态。²⁴Derbendikhan湖地表水样品pH值在7.5 ~ 8.5之间。两个站点在不同季节的pH值差异显著。pH值的这种变化是由于在不同的月份里自由二氧化碳和碳酸盐的存在或不存在以及浮游生物密度。¹⁶pH值在夏季最高，这可能是由于藻类数量的丰富和碳酸盐的增加导致了光合作用的提高。²¹冬季pH值较低可能与翻覆期和降雨量增加有关，二者均导致pH值降低。²⁵(4, 20, 22)也有类似的结论。pH值最低的地点2，这可能与Derbendikhan湖深部浮游植物密度低，有机质含量高，CO含量增加有关₂，因此可能导致pH值下降。²⁶

水中和强酸的能力被称为碱度，其特征是氢离子的存在;水的碱度大部分是由于碳酸盐的溶解。¹⁶在本次调查中，最大碱度值为250 mgCaCO_3.2008年10月，1号点的碱度最小值为170 mgCaCO_3.于2009年2月在2号工地发现。碱度值的增加可能是由于水位的下降。据报道，碳酸氢盐的含量随着水位的下降而增加。¹⁶夏季少量碳酸盐的积累导致游离CO的释放_3.这可能转化不溶性CaCO_3.转化为可溶的Ca (HCO)_3.）₂．碱度值的增加可能与浮游植物的活动有关，如光合作用和呼吸过程。而在2009年2月计算的低值，这可能是由于稀释现象导致的碱度降低。

秋季碳酸氢盐的增加可能是由于气温和水温的降低，导致碳酸盐方向的反应速率降低，反之亦然。另一方面，HCO的增加_3.¯值在春季的记录可能是由于浮游植物的繁盛和光合作用过程的增加导致CO的释放₂转化成碳酸氢盐。还有较低的HCO值_3.¯在冬季有记录，而在秋季没有检测到，这主要是由于死亡浮游植物的分解导致CO的释放₂它能溶于水并增加HCO的形成_3.¯。²³一般来说，三个池塘的高碳酸氢盐值表明它们的生产力高，因此对鱼类生产有有利的贡献²³．这些结果与by的发现一致²⁷在曼撒拉湖。(4和22)也得出了类似的结论。2号点的碱度最低，这可能与Derbendikhan湖底区低氧高有机质含量有关。²⁶

湖泊的硬度受土壤和流域基岩中矿物的类型以及与这些矿物接触的湖水量的影响。如果一个湖泊从含有石灰石矿物的含水层中获得地下水，如方解石(CaCO_3.)和白云岩(CaMgCO_3.)，硬度和碱度应高。²⁸Derbendikhan湖总硬度含量达到最小值(220mgCaCO)_3.在2009年2月至2008年9月达到最大值(290 mgCaCO3/L)。最高的值可能与增加和浓缩有效阳离子的蒸发有关，较低的值可能与降雨和稀释阳离子含量有关。²³

溶解氧结果在夏季和冬季(4.5 ~ 9.5mg/L)之间有轻微的季节和区域变化。DO的分布受许多无机营养物质溶解度的影响，这受三个池塘的某些区域从好氧到无氧环境的季节性变化的影响。²⁹

湖中溶解氧值最低。夏季的溶解氧值低于其他季节，这可能是由于几个因素，温度上升，生物活动增加，生物呼吸和有机物分解速度加快。²³

德本迪汗湖水体中钙、镁的浓度分布在不同时期波动较大。然而，研究期间发现钙值高于镁值。

钙是所有生物所必需的，是一种重要的细胞壁成分，也调节动物的各种生理功能。钙的平均值在42.1-72.1 mg/l之间。钙含量在夏季增加，冬春季减少。这个秋天在加州⁺⁺冬季钙浓度的增加可能与稀释因子和夏季较高的温度有关⁺⁺在水中的浓度。²³

春季钙含量较低可能是由于微生物对钙的吸收。^30.而夏季和秋季钙含量较高可能与温度相对升高、蒸发量相对增加有关。³¹一般情况下，水中的钙含量受钙离子在金属氧化物上的吸附影响³²此外，还研究了在沉积物与上覆水体钙交换过程中起重要作用的微生物的作用³³．研究区镁浓度的变化可能与此有关，这可能归因于MgCO_3.在这些季节部分可溶，镁以Mg (OH)的形式沉淀_3.．³⁴另一方面，夏季和秋季镁的分布模式略有变化。这主要是由于其生物需求量小，盐的溶解度高，在这些季节镁的含量保持均匀分布和质量平衡。³⁵

结果表明，在冬季、春季和夏季，钠的分布规律略有变化。这主要是由于它们具有较高的溶解度，保持了钠的均匀分布和质量平衡。³⁵但是，秋季钠含量较高，在6 ~ 12 mg/l之间，可能是由于沉积物和岩石中的钠离子释放和溶解到上覆水体中。

钾含量在1.4 ~ 5.3mg/L之间，夏季最高，冬季较低可能是由于蒸发作用使钾含量增加和浓缩，较低可能与降雨和阳离子含量稀释有关。²³水湖钠、钾的浓度具有相同的季节变化趋势。

在本次调查中，硫酸盐和氯化物的值分别在(120-165mg/L)和(26-50mg/L)范围内波动。从表(1-4)中硫酸盐浓度的季节变化可以看出，冬、春、夏三季硫酸盐浓度的分布相似。然而，最高的数值出现在秋季。炎热时期氯和硫酸盐浓度的相对增加可能是由于空气和水的温度升高，随之而来的是高蒸发速率。这些结果与文献报道的结果一致。³⁶另一方面，硫酸盐和氯化物浓度的高值在秋季是意料之外的。这主要是由于某些离子的溶解，特别是Cl-、SO离子₄

-从周围的岩石和沉淀物释放到三个池塘的水。

营养盐(NO₂^-,没有_3.^-,在北半球_3.^-,阿宝₄^-， T.P和SiO₂^-)在水生生态系统的生产力中扮演重要角色，为植物、浮游动物和鱼类的食物链提供支持。³⁷

亚硝酸盐的季节变化表明NO相对增加₂^-(表1、4)。这主要是由于存在的氨被氧化，产生中间态亚硝酸盐，特别是在冬季氧气充足的情况下。³⁵同一时期氨浓度的下降证明了这一解释。另一方面，在高温期间亚硝酸盐含量相对减少(表1 - 4)。这可能是由于亚硝酸盐在高温期间转化为氨(这是由氨浓度的相对增加所支持的)。此外，它们还被地表水中的浮游植物吸收。

磷在湖泊和河流中的循环是动态和复杂的，涉及吸附和沉淀反应，与沉积物的交换和水生生物的吸收。³⁸

研究区PO4 -浓度的季节变化范围为14.5 ~ 25µgP-PO4/L。夏季po4值的下降可能是由于浮游植物生物量的明显下降，而浮游植物生物量是营养物质再生过程所依赖的。此外，藻类细胞的营养状况也决定了营养物质的循环利用过程。³⁹此外，磷在水中的弱混合和池塘高pH值(夏季)下与铁结合形成磷酸铁沉积。⁴⁰另一方面，po4在冬季的相对增加可能与水柱的完全混合和更多的磷从沉积物中释放有关，特别是在溶解氧存在的情况下。³⁶

研究发现，Derbendikhan湖水中活性硅酸盐的季节变化范围为0.22 ~ 0.55µgSi-SiO₂/L。在高温时期，特别是夏季，活性硅酸盐含量明显增加，可能是由于高温下硅藻球粒溶解增加所致。⁴¹硅藻晶片的消耗和破碎可以加速浮游动物对硅酸盐的溶解过程。⁴²此外，水的碱性pH值加速了硅酸盐从沉积物中释放到上覆水体。³⁵池塘活性硅酸盐在冬季的显著下降可能是由于硅藻繁盛、真菌、藻类、浮游植物和浮游动物以及鱼类的吸收。

在研究期间采集了德本迪汗湖研究地点的浮游植物。共有31种，其中硅藻科17种(中部4种，龙藻科13种)，吊藻科7种，蓝藻科6种，裸藻科1种。

从目前的结果来看，Derbendikhan湖及其出海口似乎普遍以硅藻为主，与(4和22)的结论相似。

由(25和18)可知，硅藻在研究区数量上占主导地位。硅藻物种的优势可能与它们对不同环境条件的耐受范围以及湖中二氧化硅的有效性有关。¹⁹

浮游植物的高峰出现在2008年10月，第二个高峰出现在2009年3月。(19)的表述似乎证实了目前的结果，然而，他指出硅藻可能在冬季占主导地位，在春季和初夏继续是植物区系的主要组成部分，尽管物种组成发生了变化。

从本工作中遇到的浮游植物组成来看，似乎在硅藻物种中圆眼藻和圆眼藻granulata在这次调查中我们看到了最常见的类群。(4和22)也有类似的结论。

另一方面，本研究的非硅藻类群似乎以绿藻为主，特别是在炎热的月份栅藻quadricauda而且栅藻bijuga在营养状况较差的热带湖泊和低营养湖泊中有浮游生物。

(11)所述的藻科植物通常只在一年中温暖的月份大量出现，Derbendikhan湖就是这种情况。

本次调查中观察到的裸藻属植物在秋季和春季出现，这可能与有机污染有关。¹⁸

结论

1. Derbendikhan湖的气候剂量接近伊朗-图拉尼亚型;
2. 就营养富集状况而言，德本迪汗湖可为中营养湖。
3. 钙是最主要的阳离子，其次是镁、钠和钾。
4. 硅藻科是本研究中数量最多的一类。

列表1
中部记录的非硅藻种
和道坎湖的出水口
所属:蓝藻科
类:蓝藻纲
一阶:Chroococales
1-科:毛球菌科
1-小衣球菌(Ktz.)Naegeli
2-秀丽隐杆线虫
二阶:颤藻目
1-科:振荡科
3-Lyngbya sp
4-振荡阿米娜(Ktz.)Gomont
5- O. limnetica Lemmermann
6- O. splenddida Greville

师:绿藻门
类:绿藻纲
1目:绿球藻
Chlorosphaeraceae)
1-科:卵囊科
1-小球藻
2-Scenedesmus bijuca (Trup)
3-布列比松四边形(Turp.)德
2-目:小枝属(小枝属)
1-Family:刚毛藻科
4-伞蕨(L.)Ktz
二阶:丝藻目
1-Family: Ulotrihaceae
5-Ulothrix sp
12-顺序:颧骨
1-Family: Desmdiaceae
6-Cosmarium sp
7-Spirogyra sp
师:裸藻门植物
类:裸藻纲
1.秩序:裸藻目
1-科:丁香科
1-Euglena gracilis Klebs

列表2
研究期间多坎湖中部和出口记录的硅藻种类
部门CHARTSOPHYTA

C.硅藻科(硅藻科)
顺序:1。辐射硅藻目
1-圆藻
2- granulata (Ehr.)拉尔夫
模。varains Agardh
4- steanodiscus astrea (Ehr.)Grun
Order2: Pennales
5-安耳椭圆形(Ktz.)Kuetzing
6-球形胎盘
7-铙钹affinis (Kuezing)
8 c。tumida货车。Heurck
9-硅藻hiemale (Roth) heberg
D.粗俗的博里
11-Fragilaria capucina Desmazieres
尖锐陀螺(Ktz.)Rabenhorst
13-Navicula sp
14-Nitzschia sp
15-Surirella ovalis Brebisson
16-Syndra ulna (Nitz)
17-S ulna Ehrenberg

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