湖泊水动力对蓝藻生长的影响

对铜绿微囊藻的水动力模拟实验研究表明,流速和温度以及营养盐浓度对藻类生长有着密切影响,且可能存在一定的临界流速.不同营养状态,临界值不同,在N:P为4.5:1情况下推测临界流速为0.50m/s;在N:P为2.7:1情况下推测临界流速为0.30m/s.经太湖湖泊水动力过程的野外实地观测,风速在2.0～4.0m/s时,与水中叶绿素a浓度呈负相关;当风速≥5.0m/s时,叶绿素a浓度降幅最大,并一直维持在该水平.风力导致的水动力条件变化,影响藻类的生长和聚集状态.水动力因素对蓝藻的生长及聚集有着较大影响.     

Fe(Ⅲ)对太湖铜绿微囊藻和四尾栅藻竞争的影响

采用批量培养的方法研究Fe(Ⅲ)及其不同化学形态与EDTA,柠檬酸和羟基等配体作用对铜绿微囊藻和四尾栅藻的生长和光合作用的影响.结果表明, 当Fe(Ⅲ)浓度(18 μmol/L)高于强有机配体EDTA浓度(2.69 μmol/L)时,Fe(Ⅲ)主要以胶体和沉淀形态存在,但Fe3+及Fe(Ⅲ)的羟基配合物等藻类易于利用的化学态能维持较高的浓度,铜绿微囊藻和四尾栅藻都生长良好;Fe(Ⅲ)浓度(≤1.0 μmol/L)低于强有机配体的浓度(2.69 μmol/L)时,有机配体可以与Fe(Ⅲ)形成稳定的鳌合物; 可利用态的Fe(Ⅲ)浓度较低,铜绿微囊藻和四尾栅藻的生长、单位细胞叶绿素a质量、最大光合作用速率、呼吸速率、光限制部分P-I曲线斜率都下降,但铜绿微囊藻变化较快,表明Fe(Ⅲ)与强有机配体络合造成的限制有利于四尾栅藻占据优势.      

微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联作用的研究

为探讨微囊藻毒素-LR致小鼠肝细胞的DNA-蛋白质交联作用,将20只昆明雄性小鼠随机分为4组:1个对照组和3个染毒组,采用腹腔注射进行染毒7d,染毒剂量分别为3.0、6.0和12.0μg·kg-1,检测小鼠肝细胞DNA-蛋白质交联程度.结果显示,3.0、6.0和12.0μg·kg-1微囊藻毒素-LR均可导致小鼠肝细胞显著的DNA-蛋白质交联作用(与对照组相比,p<0.01,p<0.01,p<0.05),当微囊藻毒素为6.0μg·kg-1时,这种作用最明显.     

微囊藻毒素对束丝藻细胞生长和抗氧化系统的影响

为从活性氧(ROS)角度探讨微囊藻毒素(MC)导致藻类细胞死亡的机理及揭示藻细胞对MC诱发的氧化胁迫的响应机制,采用50和500μg·L-1的微囊藻毒素LR(MC-LR)处理束丝藻(Aphanizomenon sp. DC01)细胞,测定了细胞生长、细胞内活性氧(ROS)含量及抗氧化系统的变化.结果表明,50μg·L-1的MC-LR处理对藻细胞的生长无显著影响,而500μg·L-1的MC-LR处理可诱导藻细胞死亡.50μg·L-1的MC-LR处理的藻细胞ROS含量在处理第2d显著高于对照;但藻细胞能通过还原型谷胱甘肽(GSH)含量,超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性改变修复氧化损伤,使ROS水平在处理第3d恢复到对照水平.500μg·L-1的MC-LR处理可显著降低藻细胞GSH含量和SOD与GPX活性,刺激藻细胞生成过量的ROS;ROS在毒素处理4d后突然暴发,过量的ROS引起膜质过氧化,并最终导致藻细胞死亡。     

微囊藻毒素的提取和提纯研究

对采自云南滇池水华蓝藻细胞中的微囊藻毒素 (Microcystins,MCs)的提取与提纯方法进行了研究 .结果表明 ,在藻细胞干重浓度为 2 0g·L-1下 ,与不同甲醇浓度提取液相比 ,4 0 %甲醇溶液可以最有效地从藻细胞中提取出MC RR和MC LR .将MCs提取液过Waters固相萃取小柱后 ,用 70 %甲醇溶液洗脱吸附于柱上的MCs ,可以分别获得 7 3%和 3 5 %纯度的MC RR和MC LR .通过观察洗脱液的颜色变化 ,收集蓝绿色和橘黄色后面流出的基本无色的洗脱液 ,可以获得纯度为 2 8 6 %和12 9%的MC RR和MC LR .     

太湖藻对水-沉积物界面磷交换过程的影响

采用太湖梅梁湾沉积物和上覆水,以及从太湖水体中分离出的水华优势蓝藻(铜绿微囊藻)和常见绿藻(月芽藻), 室内模拟研究了这2种藻对太湖梅梁湾沉积物磷交换过程的影响. 结果表明:藻种的不同显著影响磷在水-沉积物界面的交换过程. 在沉积物和上覆水灭活条件下,铜绿微囊藻能够显著增加沉积物磷的释放量,引起上覆水中可溶性磷酸盐的增加;而月芽藻的存在没有引起沉积物中磷的明显释放,上覆水中可溶性磷酸盐一直保持在很低水平. 在低磷浓度的水体中,藻类会被诱导产生碱性磷酸酶,分解大分子可溶性有机磷,以满足自身生长的需要. 沉积物中各形态磷存在明显的转化作用,其中铁磷和碱提有机磷含量明显下降,而钙磷和酸提有机磷含量则大幅增加.      

微囊藻毒素与孔雀石绿对唐鱼游泳行为的影响

鱼类行为能准确地反映环境变化,并且随着污染物浓度的变化而发生改变.采用人工饲养的方法,以对环境毒素敏感的唐鱼(Tanichthys albonubes)作为指示生物,检测了其行为对水体中微囊藻毒素和孔雀石绿的反应.结果表明,唐鱼对0.2μg·L-1的微囊藻毒素即有明显的行为反应,摆尾频率和游泳速度均在30min后显著下降;0.5μg·L-1微囊藻毒素处理下,摆尾频率和游泳速度均在15min后显著下降.0.5mg·L-1孔雀石绿处理下,游泳速度在30min后显著下降,而摆尾频率则无显著性变化.初步推断,以对毒素敏感的唐鱼行为作为标记,用以监测水环境安全是可行的.     

利用MALDI-TOF MS技术简便、快速检测水华蓝藻的方法研究

以水华蓝藻为研究对象,用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术对其进行测定分析并获得了蛋白质指纹图谱。对铜绿微囊藻标准株(NIES-843)样品通过3种前处理方法得到的质谱图进行对比,确定了质谱分析的样品前处理方法,建立了利用MALDI-TOF MS技术简便、快速检测水华蓝藻的方法。对在水华中出现的4种不同蓝藻进行MALDI-TOF MS分析,结果表明各种蓝藻具有其特征性波谱,可据此对水华蓝藻进行区分和鉴定。该方法快速、简便、精确、可程序化,具有广泛的应用前景。     

不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞的相互影响

通过设置模拟摄食试验,使用铜绿微囊藻藻液及滤液对大型溞同时进行急性毒理试验,探讨了不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞之间的相互影响。结果表明,大型溞的摄食行为对铜绿微囊藻的生长有抑制,抑制作用随藻密度升高而下降,中、低藻密度(1.01×108mL~(-1)、1.01×107mL~(-1))下的抑制率分别为54.6%、65.7%,高密度(1.01×109mL~(-1))下的抑制率为29.7%。同时,铜绿微囊藻对大型溞有毒性作用,在毒理试验中,藻液组24 h和48 h的LC50值分别为0.455×107mL~(-1)和0.036×107mL~(-1),滤液组24 h和48 h的LC50值分别为1.299×107mL~(-1)和0.179×107mL~(-1)。藻液组的LC50值明显低于滤液组,结合镜检表明,大型溞摄食铜绿微囊藻,铜绿微囊藻对大型溞的毒性影响以胞内毒素为主。在藻-溞微生态系统中,当藻密度低时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果显著,藻细胞被摄食殆尽后大型溞迅速死亡;当藻密度适中时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果良好,存活时间最长;当藻密度高时,大型溞种群受藻毒素强烈影响,短时间内死亡殆尽,对铜绿微囊藻的去除效果差。     

直接进样-高效液相色谱-串联质谱分析水中微囊藻毒素

建立了直接进样-高效液相色谱-串联四极杆质谱分析环境水样中微囊藻毒素-LR的分析方法。方法使用C18反相柱为分离柱,柱温40℃,流速0.7 mL/min,乙腈和甲酸水溶液(0.1%)作流动相,采用梯度洗脱,保留时间4.13 min。串联质谱采用多反应监测模式,使用ESI(+)源电离水样。在上述条件下,水样过粒径为0.45μm的滤头后可直接进样,进样体积25μL时检出限可达0.04μg/L,在0.10~200μg/L范围内线性良好(R=0.999 8);样品加标回收率为96.6%~106%,相对标准偏差为1.3%~5.6%。同时方法应用到实际环境水样分析中也具有令人满意的结果。该方法灵敏度高,快速简单,适用于环境水样中MC-LR的分析。