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。     

共培养条件下黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻光合系统的影响

采用共培养的实验方法,通过测定铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)叶绿素a含量及叶绿素荧光参数,研究了黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)对铜绿微囊藻光合系统的影响。结果表明,共培养条件下,黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻的光合系统具有明显的化感作用,表现为,处理组中铜绿微囊藻的叶绿素a含量从第4天开始显著(Paried t-test,pFv/Fm(光系统Ⅱ最大量子产量)值也呈现逐渐下降的趋势,说明黄菖蒲和狭叶香蒲对铜绿微囊藻产生了化感抑制,光合效率和光能转化效率下降;而Ik(半饱和光强)和α(光限制斜率)值呈现先增加后逐渐降低的趋势,从第4天开始显著(Paried t-test,p<0.05)低于对照组,表明黄菖蒲和狭叶香蒲的化感作用在短时间内可以激发铜绿微囊藻对光强的耐受能力并能提高藻的光能利用效率,但是随着化感时间的延长,铜绿微囊藻对强光的耐受能力及光能利用效率下降。     

Resource competition of Cyanobacteria, Chlorococcalesa and diatoms for ammonium ions under steady and non-steady state

Cyanobacteria, Chlorococcalesa, and diatoms were investigated on competing characteristics under limited ammonium in steady and non steady state. Results showed that M. aeruginosa, S. quadricauda, and N. palea coexisted at all series of ammonium concentration in steady state. M. aeruginosa and S. quadricauda coexisted at per day, per-2-day, and per-4-day supply modes. M. aeruginosa dominated at per-8-day mode where S. quadricauda and N. palea were washed out. Monod model can predict the competing results only at quite low N concentration, while Droop model can exactly explain the results at most of N concentrations in laboratory.     

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pH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 kV,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NO3-和NO2-离子,导致液相pH迅速下降。通过考察主要活性物质(H2O2和O3)及藻液pH因素发现,单一因素灭活效果不佳,主要活性物质(H2O2和O3)和pH的组合因素是APPJ灭活水中铜绿微囊藻的主要原因。     

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.     

聚铝及其加载粘土矿物高效絮凝沉降铜绿微囊藻的研究

考察了4种聚铝絮凝剂絮凝沉降铜绿微囊藻的效果,发现编号为HPACS02的聚铝絮凝剂除藻效果最好,并进一步研究得知HPACS02在pH 7.5时絮凝除藻的效率最高.在采用HPACS02作为絮凝剂时,如果少量投加滑石、海泡石或高岭土等粘土矿物会对铜绿微囊藻的絮凝沉降产生增效作用,其中滑石的助凝效果最好.     

抗菌防臭纤维织物杀藻效果研究

针对水华治理需求,采用市售抗菌防臭纤维织物产品进行了实验室和小型实验池中水华藻杀灭实验。结果显示,在28℃光照强度3 000 lx条件下,在实验室培养的藻悬浮液中放置0.4 cm2/mL抗菌防臭纤维织物1~3 d后,铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)DS和7820种、鲍氏织线藻(Plectonema calothrichoidesGom)、莱茵衣藻(Chlamydomonas rein-hardtii)的叶绿素a含量即明显降低,处理2周后,叶绿素a浓度分别下降94.8%、92.7%、93.2%和98.9%;鱼腥藻(Anabae-na7120),斜生栅藻(Scenedesmus obliquusK櫣tz)的生长受到强烈抑制,处理3周后其叶绿素a浓度无明显增加;在1.8 m×2.8 m×1.5 m的小型实验池使用1.25 m2/m3抗菌防臭纤维织物8 d后,实验池野生铜绿微囊藻叶绿素a浓度下降86.8%。鱼类急性毒理测试显示该抗菌防臭纤维织物无毒性。     

水华束丝藻与铜绿微囊藻净化水体氮磷及其脂质积累过程比较

选取水华束丝藻与铜绿微囊藻作为典型水华蓝藻,探索水华蓝藻净化水体及合成生物柴油的潜力.采用氮磷浓度为NH4+-N 7.5 mg/L,PO43--P 1.0 mg/L的模拟污水,重点考察了在光照强度与温度不同的条件下2种微藻对氮磷的去除率,并利用尼罗红荧光染色法测定了微藻中的中性脂含量.结果表明,2种藻对PO43--P的去除率均较高,最高达到98%,对NH4+-N的去除率稍低,最高为52%.水华束丝藻及铜绿微囊藻均具有较强积累中性脂的能力,适宜的温度与光照条件有利于微藻对氮磷的去除及细胞中脂类的积累.2种藻均在光照强度为12 000 lx时中性脂含量更高.水华束丝藻在温度为18~22℃条件下,生长更优,氮磷净化效果较好,中性脂积累能力更强.而铜绿微囊藻在温度为22~26℃时表现更好.     

Mechanism of Navitan Fast Blue S5R degradation by Pseudomonas aeruginosa

The mechanism by which Pseudomonas aeruginosa degraded Navitan Fast Blue S5R was studied using TLC, FTIR, HPLC and GC-MS analysis. Degradation started with the reduction of azo bonds producing metanilic acid and peri acid whose presence was confirmed by HPLC. Aniline, the desulfonated product from metanilic acid and salicylic acid could also be detected by HPLC. GC-MS analysis of the degradation products confirmed the presence of aniline and revealed the presence of beta-ketoadipic acid. Based on these products a probable pathway has been proposed for the degradation of Navitan Fast Blue S5R by Pseudomonas aeruginosa.     

钙离子对混凝去除水体中铜绿微囊藻的影响

以铜绿微囊藻为对象,研究了钙离子对聚合氯化铝（polyaluminumchloride,PAC）混凝沉淀藻细胞的影响及其可能的机理。结果表明,添加钙离子对PAC混凝去除模拟水样藻细胞和浊度均具有促进作用。在PAC摩尔浓度较低时（0.02 mmol·L-1）,最高可将除藻率和除浊率分别提高66.4%和76.8%。三维荧光及总溶解性有机碳（total dissolved organic carbon,TDOC）分析表明钙离子对去除水中溶解性胞外有机物（dissolved extracellular organic matter,dEOM）没有显著作用。利用Zeta电位和絮体形态对其影响混凝除藻效果的可能机理进行探究,发现钙离子能通过压缩双电层和吸附电中和提高藻细胞表面的Zeta电位,从而促进胶体脱稳凝聚。推测钙离子通过与铜绿微囊藻表面的黏附型胞外有机物（bound extracellular organic matter,bEOM）发生阳离子架桥作用促进藻细胞脱稳混凝沉淀。钙离子能够促进铜绿微囊藻脱稳,但是絮体粒径、强度、恢复能力的主要影响因素还是PAC摩尔浓度。     

生物阴极微生物燃料电池中同步产电反硝化菌的分离鉴定与性能

利用反硝化筛选培养基从稳定运行的MFC-AA/O反应器阴极板上分离纯化反硝化细菌,经16S rRNA鉴定后,接种于双室MFC的阴极,测试其产电能力以筛选同步产电反硝化细菌,之后对MFC的运行温度和pH进行优化,最后通过扫描循环伏安曲线分析其产电机理。结果表明：分离获得的一株反硝化菌经鉴定为铜绿假单胞杆菌(Pseudomonas aeruginosa),该菌可实现同步产电脱氮,最高输出电压可达168 mV左右,其脱氮反应的最优pH为7.5,最适温度为30 ℃;在生物阴极起催化产电反硝化作用的可能是Pseudomonas aeruginosa的分泌物,其作为中介体,可从电极获得电子,完成硝酸盐的还原。上述结果说明,Pseudomonas aeruginosa作为接种MFC生物阴极的纯菌,可以实现同步产电反硝化,为反硝化生物阴极MFC的实际应用奠定基础。     

溶藻放线菌改性制剂对铜绿微囊藻的控藻能力研究

采用喷雾干燥法制备了一种溶藻放线菌粉剂,此粉剂按1∶10 000的质量比投加4 d后对铜绿微囊藻的溶藻效率可达90%,该粉剂经过壳聚糖改性处理后,在1∶20 000的质量投加比下,0.5 h即可絮凝去除90%的藻细胞,4 d后的溶藻效率仍可达80%。由于既能快速絮凝除藻,又能长效溶藻,使得改性溶藻放线菌粉剂具有更为广阔的应用前景。     

The proliferation rule of Microcystis aeruginosa under different initial pH conditions and its influence on the pH value of the environment

Environmental Science and Pollution Research - This study investigated the characteristics of the proliferation process of Microcystis aeruginosa and its changes to environmental pH values under...     

The role of rhizofiltration and allelopathy on the removal of cyanobacteria in a continuous flow system

Environmental Science and Pollution Research - A continuous flow filtration system was designed to identify and quantify the removal mechanisms of Cyanobacteria (Microcystis aeruginosa) by...     

The extract of aquatic macrophyte Carex cinerascens induced colony formation in bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa

Environmental Science and Pollution Research - Colony formation in Microcystis aeruginosa played important roles in blooms formation. To study the effects of plant allelopathy on colony formation...     

Modification-bioremediation of copper,lead, and cadmium-contaminated soil by combined ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) and Pseudomonas aeruginosa treatment

Environmental Science and Pollution Research - The principal objective of this study was to investigate the strengthened remediation effect and relevant mechanism of P. aeruginosa on ryegrass...     

Transcriptomic mechanisms for the promotion of cyanobacterial growth against eukaryotic microalgae by a ternary antibiotic mixture

Environmental Science and Pollution Research - This study evaluated the responses of a mixed culture of two cyanobacterial species (Microcystis aeruginosa and Synechocystis sp.) and two eukaryotic...     

Effects of laser irradiation on a bloom forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa

Environmental Science and Pollution Research - Effects of laser irradiation on photosystem II (PS II) photochemical efficiencies, growth, and other physiological responses of Microcystis aeruginosa...     

天然橄榄石对水体铜绿微囊藻的去除效果

为开发安全、高效、廉价的水华控制技术,选择铝土矿、磷铁矿、黄铁矿、铬铁矿及橄榄石等10种天然矿物材料,以水体铜绿微囊藻为研究对象,通过跟踪测定其叶绿素a的变化,研究了天然矿物对水体铜绿微囊藻去除特性,并探讨了天然橄榄石去除铜绿微囊藻的影响因素及去除机理。结果表明：相同条件下天然橄榄石具有最高的除藻能力;矿物用量及藻密度对橄榄石除藻过程影响最大,其次为pH及水温,光强影响最小;当橄榄石浓度为1.5 g·L^‒1,藻密度<1.7×10⁶ cells·mL^‒1、水温15 ℃、反应介质为弱酸性或中性(pH 5~7)时,吸附1 h后,叶绿素a去除率高于96%。进一步分析可知,天然橄榄石主要通过静电作用对铜绿微囊藻进行吸附,进而使藻细胞絮凝沉降,部分藻细胞破裂分解,同时天然橄榄石在反应过程中吸附培养基中的营养盐,造成藻细胞营养缺少,从而对藻细胞的生长造成一定的抑制作用。