10种药物材料对铜绿微囊藻的抑制作用

为筛选抑制铜绿微囊藻生长的有效药物材料,确定其最佳的抑藻浓度,采用叶绿素a检测法来确定铜绿微囊藻的生物量,从而对10种药物材料的作用效果进行了定性研究,并采用二倍稀释法对筛选出的8种药物材料进行了最佳抑藻浓度的测定。大黄、黄连、土槿皮、蜜桔皮、马水桔皮、蜜柚皮、铁观音、大蒜等药物材料能有效抑制铜绿微囊藻的生长;大麦茶、仙鹤草不能抑制铜绿微囊藻的生长。当蜜桔皮、蜜柚皮水提液质量浓度大于6.25g/L,马水桔皮水提液质量浓度大于3.13g/L,铁观音、大黄浸提液质量浓度大于5.000g/L,土槿皮、黄连提取物浸提液质量浓度大于2.500g/L时对铜绿微囊藻的生长具有有效的抑制作用,且随着各浸提液浓度的增加,其抑制效果呈上升趋势;而大蒜液质量浓度大于5.000g/L时能使铜绿微囊藻维持在初始水平。将各材料抑藻浓度设定在以上浓度时较为合理。研究结果为水产养殖治理蓝藻以及控制蓝藻药物进一步的研发提供了参考。     

广玉兰、龙爪槐和黄杨化感物质对铜绿微囊藻生长的抑制

针对水华的主要物种——铜绿微囊藻,初步测定了60种植物的浸提液对其细胞增殖的抑制率。结果表明,8种植物的浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率达到90%以上。其中,广玉兰、龙爪槐和黄杨叶片浸提液对铜绿微囊藻生长的抑制率分别达到97.4%、95.6%和91.2%。通过计算得到培养7d后广玉兰、龙爪槐和黄杨的50%抑制效应质量浓度(EC50)分别为0.52、1.04、5.87g/L,而90%抑制效应质量浓度(EC90)分别为3.79、6.45、9.09g/L。首次发现此3种植物浸提液中富含能抑制铜绿微囊藻细胞增殖的化学物质,可以作为抑藻化感物质的一个重要来源。根据EC50和EC90对培养时间的拟合方程判断,广玉兰和龙爪槐浸提液对铜绿微囊藻的抑制效果较黄杨浸提液更为长效,且由于其抑制效果优于农作物秸秆,具有进一步研究的价值。     

不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响

采用苦草（Vallisneria spiralis Linn.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法,通过追踪测定铜绿微囊藻的生物量、叶绿素a含量、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,研究了不同质量浓度苦草对铜绿微囊藻生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明,质量浓度大于10 g/L时,苦草对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,表现为苦草质量浓度为10、20和40 g/L时,第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为63.3%、94.7%和99.8%,培养过程中,铜绿微囊藻的叶绿素a含量逐渐减少,而SOD、POD活性及MDA含量呈现先增加后逐渐降低的趋势,表明苦草释放的化感物质在经过一定时间积累后能够明显抑制铜绿微囊藻SOD和POD的活性,引起细胞的氧化损伤,促进叶绿素的分解,从而导致藻类死亡,这是苦草抑制铜绿微囊藻生长的原因之一。     

不同质量浓度黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用简

分别采用黄菖蒲（Iris pseudacorus L.）、狭叶香蒲（Typha angustifolia L.）和铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明，黄菖蒲在质量浓度大于10 g/L时对初始密度为1.0×10⁷ ind/mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用，表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40 g/L时，第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30.1%、51.8%和84.0%；狭叶香蒲在质量浓度大于20 g/L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用，表现为狭叶香蒲质量浓度为20 g/L和40 g/L时，第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34.2%和77.7%，实验过程中，铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少，而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低，表明经过一段时间持续地化感胁迫，黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫，导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解，从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

作物秸秆对铜绿微囊藻的抑制作用

通过室内模拟实验研究了大麦、水稻和小麦3种作物秸秆对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的抑制作用，并计算了不同秸秆的抑制率和抑制中浓度（EC₅₀）。研究结果表明，大麦秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制作用，而且随着培养时间和秸秆投加量的增加，抑制作用提高。处理96 h后大麦和水稻秸秆处理下的铜绿微囊藻几乎全部死亡，表明本研究所用不同作物秸秆对铜绿微囊藻的生长有显著的抑制效果。研究结果还表明，大麦、水稻和小麦秸秆对铜绿微囊藻的72 h-EC₅₀由大到小依次是大麦>水稻>小麦，分别为248、334和1 943 mg/L，表明不同植物的秸秆对藻类的影响作用不同。分析3种秸秆抑制铜绿微囊藻生长的原因可能是3种植物秸秆在好氧的条件下可以分解产生多种具有抑藻作用化学物质，如有机酸、含甲基的酚类物质、醇类和酮类物质等，这些物质通过化感作用抑制铜绿微囊藻的生长，尤以大麦秸秆作用最为明显。     

不同浓度Mn2+对铜绿微囊藻的生长及其生物可利用性的影响

利用MA培养液进行藻类增长潜力(AGP)试验,考察了不同浓度Mn2 对铜绿微囊藻生长及其生物可利用性的影响.结果表明,Mn2 为0 mg/L时,铜绿微囊藻生长受到很大抑制,叶绿素a含量较低;Mn2 为0.7～6.0 mg/L时,铜绿微囊藻生长较快,叶绿素a含量都较高,并且相互差异不明显;Mn2 为12.0 mg/L时,可能对铜绿微囊藻生长产生了毒性,生长受到抑制,且叶绿素a含量较低;Mn2 在藻类正常生长所需浓度范围内,其生物可利用性与溶液中Mn2 浓度呈正相关.     

不同质量浓度黄莒蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用

分别采用黄菖蒲（IrispseudacorusL．）、狭叶香蒲（TyphaangustifoliaL．）和铜绿微囊藻（Microcystisaeruginosa）共生培养的实验方法研究了不同质量浓度黄菖蒲、狭叶香蒲对铜绿微囊藻的化感作用。结果表明，黄菖蒲在质量浓度大于10g／L时对初始密度为1．0×10^7ind／mL的铜绿微囊藻具有较好的抑制作用，表现为黄菖蒲质量浓度为10、20和40g／L时，第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为30．1％、51．8％和84．0％；狭叶香蒲在质量浓度大于20g／L时对铜绿微囊藻有明显的抑制作用，表现为狭叶香蒲质量浓度为20g／L和40g／L时，第15天对铜绿微囊藻的抑制率分别为34．2％和77．7％，实验过程中，铜绿微囊藻叶绿素a含量逐渐减少，而藻密度、SOD活性及MDA含量先增加后逐渐降低，表明经过一段时间持续地化感胁迫，黄菖蒲和狭叶香蒲可以诱导铜绿微囊藻产生氧化胁迫，导致细胞结构严重损伤和叶绿素大量分解，从而强烈抑制铜绿微囊藻的生长。     

稻秆对铜绿微囊藻抑制作用的研究

研究了稻秆浸出液对铜绿微囊藻生长的抑制作用.研究表明,稻秆浸出液中含有的化学物质抑制了铜绿微囊藻的生长繁殖.稻秆浸泡时间的延长,有利于提高浸出液的抑藻效果,但浸泡时间过长则无益于抑藻效果提高,浸泡时间为15 d时,抑制率能高达75.99%.稻秆浸出液投加量达7.5%以上具有显著的抑藻效果.不同部位的水稻秸秆浸出液对铜绿...     

链霉菌WH63的抑藻效应

研究链霉菌WH63抑藻效应。以铜绿微囊藻作为受试对象,通过平板实验、液体发酵、链霉菌WH63发酵产物分析、藻毒素含量测定和水培青菜,探讨链霉菌WH63抑藻效应。结果发现,链霉菌WH63活菌和过滤除菌后的发酵液均有抑制铜绿微囊藻生长的能力,第4天时接种3%过滤除菌的链霉菌WH63发酵液抑藻率就达到了96.7%,且WH63菌株的发酵液具有很好的热稳定性,乙酸乙酯的萃取WH63菌株发酵液抑藻效果最好,其抑藻物质为脂溶性弱极性物质。进一步分析其第15天的抑藻水样,COD含量比正常生长的铜绿微囊藻下降了61.4%,BOD下降了13.4%,藻毒素含量比其低57.9%,继续培养到第40天时都没有回绿现象,且水样清澈。用杀藻后的水样直接浇灌青菜种子,观察种子萌发数,结果表明,处理后的水样发芽率为100%,发芽势、活力指数、茎长和幼苗鲜重比水对照分别提高10.2%、147%、121%和71.6%。实验表明,用链霉菌WH63抑藻后的水样具有很好的促植物生长和提高植物抗性的效果,为链霉菌以后运用到水培蔬菜抑藻剂的开发提供了一定的理论基础。     

美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻的化感作用

对美人蕉叶片水浸提液进行液液萃取得到美人蕉有机酸组分,研究了美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻化感抑制作用,实验结果表明,美人蕉有机酸组分对铜绿微囊藻生长具有低促高抑作用,13.3 g/L和20.0 g/L处理组6 d后抑制率分别达到98.57%和99.37%,铜绿微囊藻在高浓度美人蕉有机酸组分下,叶绿素含量逐渐降低,总超氧化物歧化酶(TSOD)和过氧化氢酶(CAT)活性出现先增大后减小,说明美人蕉有机酸组分可能通过对铜绿微囊藻抗氧化酶系统逐渐损伤,最终藻类死亡。通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析,鉴定出美人蕉有机酸组分共含有32种有机酸成分,其中饱和脂肪酸18种、不饱和脂肪酸7种、芳香酸5种以及酚酸2种。     

以再生水为补水的景观水体水华爆发特征调查和药剂应急控藻效果评价

采用现场调查和实验室验证的方法，对以再生水为景观补水的水华优势藻进行了分析。2年的现场调查表明，再生水在条件适合时极易发生水华，且水华的优势藻以小球藻为主。在实验室针对小球藻和铜绿微囊藻进行了竞争生长实验研究，在再生水的氮磷浓度范围内小球藻生长快于铜绿微囊藻，这也验证了再生水作为景观水补水时小球藻是优势藻现场调查结论。针对水华爆发初期和水华爆发验证时2种条件，比较研究了4种以化学成分为主的抑藻药剂对以小球藻为水华特征藻的控藻效果。结果表明，这4种药剂对水华的控制均具有一定的效果，并且水华初期实施药剂抑藻，药剂投加少，且效果好。对4种药剂进行急性毒性实验，只有S2一种药剂在安全浓度时对水华爆发初期有抑藻效果。     

碳源对铜绿微囊藻生理特性及微囊藻毒素产率的影响

为研究水体中不同碳源对铜绿微囊藻生理特性的影响,以Na2CO3与葡萄糖分别作为铜绿微囊藻生长的无机碳源与有机碳源,将铜绿微囊藻于光照下进行培养,并对其一系列的生理特性与微囊藻毒素产率进行检测。实验结果表明,同等碳浓度下,有机碳源更能促进铜绿微囊藻的生长,经过30 d的培养,铜绿微囊藻在有机碳源中的产量为187.55 g,比其在无机碳源中的产量提高了6.06%;微囊藻毒素在有机碳源中的产量为969.00μg/g,而在无机碳源中的产量却升高至1 193.60μg/g。参与藻毒素合成的3种氨基酸在无机碳源中的浓度要比有机碳源中的浓度高,但是其余几种氨基酸的含量与之情况相反。而有机碳源培养的铜绿微囊藻总可溶性蛋白含量为387.00μg/g,比无机碳源培养的铜绿微囊藻的蛋白含量提高了93.60%。     

水罗兰对不同密度铜绿微囊藻抑制作用的研究

通过水罗兰与铜绿微囊藻共培养12 d,研究了水罗兰对低密度、高密度的铜绿微囊藻的抑制作用.结果表明,铜绿微囊藻初始光密度(OD680)分别为0.026、0.257时,水罗兰可显著抑制铜绿微囊藻的生长,使其OD680降低.水质检测结果显示,培养过程中共培养液营养盐浓度一直处于较高水平,铜绿微囊藻OD680降低及生长停滞并非因营养不足所引起.通过实验证实了水罗兰可作为铜绿微囊藻水华控制的生态修复物种.     

水力空化耦合电解抑藻工艺性能的初步研究

采用水力空化与电解耦合的工艺去除水体中的藻类。初步探索了包括空化管径和电解时间在内的处理工艺参数，改善了处理装置结构。试验选用天然水体优势藻种——铜绿微囊藻和水华鱼腥藻为研究对象，在优化后的水力空化条件下，水头压力0.33 MPa，电流密度为2.13 mA/cm²，处理10 L密度为3.0×106 mL^-1的铜绿微囊藻藻液。结果表明，该装置具有显著的抑藻效果，处理30 min的水样在处理后培养3 d可以达到76.9%的抑藻率，4 d后抑藻率上升到到97.5%。而对藻液分别进行单独空化30 min和单独电解30 min后培养4 d的抑藻率分别为27.7%和27.8%，表明空化耦合电解具有协同作用。通过比较该装置对不同藻种以及处于不同生长阶段的藻种的处理效果，发现装置对铜绿微囊藻的抑藻率显著优于水华鱼腥藻；对于铜绿微囊藻而言，处于对数生长期的藻细胞比稳定生长期更易被除去。     

AgBiO3对铜绿微囊藻生长的致毒效应

研究了AgBiO3对铜绿微囊藻生长的致毒效应.结果表明,培养液中Ag 的胁迫使铜绿微囊藻的生长繁殖受到明显抑制;由于铜绿微囊藻自身的防御机制,在受到胁迫时其细胞密度随着Ag 浓度的升高呈不对称"V"形变化;在一定铜绿微囊藻密度范围内,Ag 96h半数有效浓度(96h-EC50(y))和投加AgBiO3时初始藻细胞密度(x)之间存在线性关系:y=0.049 7x-0.051 1;在投加Ag 24h后,培养液上清液中Ag 浓度低于<生活饮用水卫生标准>(GB5749-2006)限值.因此,可以利用AgBiO3对铜绿微囊藻生长的致毒效应,将投加银系杀藻剂作为铜绿微囊藻水华控制措施之一.     

聚乙烯醇-海藻酸钠固定铜绿微囊藻对磷的吸附

利用聚乙烯醇与海藻酸钠固定包埋铜绿微囊藻,通过正交实验获得聚乙烯醇溶液浓度、海藻酸钠溶液浓度及铜绿微囊藻液量去除磷的最佳配比,研究溶液起始pH值、反应时间、磷初始浓度对固定化小球吸附磷的影响。结果表明,固定化小球的最佳制备条件为聚乙烯醇质量分数6%,海藻酸钠质量分数0.5%及铜绿微囊藻浓度2×107个/mL;固定化小球吸附磷的最适起始pH值为6～8,吸附达到平衡的时间为9～12 d,初始磷浓度为1.00 mg/L时去除率最高,达到79.19%。     

3种药剂对普通小球藻的抑制作用

针对再生水回用于景观水体生长的主要藻类普通小球藻，进行了药剂抑制实验。通过实验研究发现，在小球藻生长的对数期分别投入不同剂量的2-甲基乙酰乙酸乙酯（EMA）、大麦秸萃取液（BSE）和异噻唑啉酮3种抑藻药剂后，小球藻的生长受到不同程度的抑制。其中，EMA对藻类的抑制效果甚微，最大抑藻率仅为31%，且对小球藻的生长有低促高抑的作用。BSE对小球藻有明显的抑制作用，且药效期长、不复发；当投加浓度为1 mg/L，能起到抑制藻类生长的作用；当投加浓度为10 mg/L，能起到杀灭水体藻类的作用。异噻唑啉酮可有效抑制小球藻生长，5 mg/L的投加浓度就能起到杀灭水体藻类的作用，且药效期长、不复发。     

混盐条件下藻类生长特性及磷营养盐动力学分析

选择天津滨海地区混盐水体,研究不同盐度下藻类演替及生长规律,并探究混盐条件下磷营养盐对藻类生长的影响,以Monod方程为理论基础,构建混盐条件下藻类生长—磷营养盐动力学模型,为混盐水体水华防治提供依据。结果表明:在盐度(以质量浓度计)10 000mg/L的情况下,卵囊藻(Oocystissp)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为优势种;当盐度≥10 000mg/L时,铜绿微囊藻为优势种。盐度为10 000~20 000mg/L时,藻类适宜生长繁殖;当盐度10 000mg/L或盐度20 000mg/L时,藻类生长繁殖受到不同程度的抑制。当盐度为15 000mg/L的条件下,适宜藻类生长的磷营养盐(以磷计)为0.20~1.50mg/L;当磷营养盐为1.50mg/L时,比生长率最大。通过藻类生长—磷营养盐动力学分析,确定混盐条件下藻类最大比生长率为0.877d-1,半饱和常数为0.914mg/L。     

大气压等离子体射流对水中铜绿微囊藻的灭活作用

以铜绿微囊藻为研究对象,将空气源大气压等离子体射流(APPJ)引入到液相,构建新型的大气压等离子体射流液相反应体系,考察了不同APPJ处理方式对铜绿微囊藻的灭活效率,观察了放电处理的藻细胞形态,分析了培养基p H的变化和液相产生的主要活性物质(H2O2和O3)对藻灭活的作用,并探讨了APPJ灭活铜绿微囊藻的作用机理。研究结果表明,当电压为7 k V,空气气体流速为4 L/min,藻液吸光度约为0.200,铜绿微囊藻的灭活率达到99.16%;处理后的藻发生细胞变形和破裂;处理后的藻液中产生H2O2和O3等活性物质,同时产生大量的NO-3和NO-2离子,导致液相p H迅速下降。通过考察主要活性物质(H2O2和O3)及藻液p H因素发现,单一因素灭活效果不佳,主要活性物质(H2O2和O3)和p H的组合因素是APPJ灭活水中铜绿微囊藻的主要原因。     

铜绿微囊藻生长条件优化模拟研究

采用Plackett Burman实验设计与响应曲面法(RSM)相结合,研究了环境因子对铜绿微囊藻生长的影响。首先采用Plackett-Burman设计对影响藻细胞生长的环境因子进行筛选,结果表明:温度、NaNO3、K2HPO4、Ferric.Citrate对铜绿微囊藻的生长有重要影响,各因子影响值大小为E温度EK2HPO4ENaNO3EFerric.Citrate。在此基础上,用Box-Behnken设计对铜绿微囊藻的生长条件进一步优化,通过对藻细胞最大现存量与各考察因子之间的输入响应关系进行分析,结果表明:铜绿微囊藻的最佳生长条件是:温度为29℃,NaNO3为1.059 mmol/L,K2HPO4为0.057 mmol/L,Ferric.Citrate为0.024mmol/L,此时藻细胞的最大现存量为10.8293×105cells/mL。