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多层营养盐协同作用的藻类生长模型研究
  • ISSN号:0250-3301
  • 期刊名称:《环境科学》
  • 时间:0
  • 分类:X524[环境科学与工程—环境工程] X143[环境科学与工程—环境科学]
  • 作者机构:[1]重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室,重庆,400045, [2]重庆大学化学化工学院,重庆,400044, [3]重庆大学生物工程学院,重庆,400044
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(20377054)
中文摘要:

不同形态的营养盐在不同介质(层面)中会对藻类生长产生不同的影响,本研究构建了同时考虑水环境中、藻细胞膜界面上和藻细胞膜内营养盐浓度,尤其营养盐在藻细胞界面吸附/脱附作用的藻类生长数值模型,通过数值计算进行了参数率定和验证.结果显示,实验测试值与本模型计算值的平均相对误差小于6.90%,而且,本模型与未考虑营养盐吸附/脱附作用模型的最大绝对值累积相对误差分别为11.70%和34.18%.显然,本研究提出的这种藻类生长模型与实测数据吻合更好,能够更准确、合理和真实地描述藻类生长状态与变化趋势.本模型反映出的细胞膜界面浓度,体现了藻细胞在光暗交替情况下吸收营养盐的变化,同时表达了藻细胞内部ATP浓度的变化状态,使外界营养盐浓度同藻细胞自身营养状态之间,也就是在微观和中观层次之间建立起具有理论指导意义的相互关联作用.

英文摘要:

According to the fact that different behaviors of nutrition at different medium layers would make obviously different effects on rate of algal growth in water system, we established a new numerical model of the algae growth by considering these effects from various nutrition concentrations in water environment, on the surface and inside of algae cell, and especially the effect of adsorption/desorption of nutrition on the surface of algal cell. The validation of the model parameters are carried out by numerical iterative calculation with experimental data of literature, and computation results show that the mean relative error between the actual measured values cited from literature and the numerical results of this model is less than 6.9%. Furthermore, the maximum absolute values of cumulative relative error of the model and the original model which doesn' t consider effect on adsorption/desorption of nutrition are 11.7 % and 34.18 % respectively. Obviously, the model would fit well the actual measured data. The concentration of nutrition on the surface from the model computation shows the real change status of the algae absorb nutrition under alternate condition of light/dark, and at same time, the concentration varying of ATP inside algae cell would correlate to the concentration of nutrition in water environment and to the nutrition' s condition of algae cell so that the cooperating relation between molecular layer and cell layer that has theory significance has been built.

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期刊信息
  • 《环境科学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:赵进才
  • 地址:北京市2871信箱(海淀区双清路18号)
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjkx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62941102 62849343
  • 国际标准刊号:ISSN:0250-3301
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1895/X
  • 邮发代号:2-821
  • 获奖情况:
  • 在全国第一届和第二届优秀科技期刊评比中分别荣获...,二次荣获中国科学院优秀期刊评比一等奖,荣获中国期刊方阵双奖期刊荣誉
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:69962