一株铜绿微囊藻溶藻真菌的分离鉴定及溶藻特性

从富营养化水体和土壤中分离筛选出一株溶藻真菌菌株JHQ3,通过ITS序列分析对溶藻真菌JHQ3进行鉴定,并研究了该菌株对铜绿微囊藻的溶藻方式和溶藻特性。结果表明：菌株JHQ3的ITS序列与萨氏曲霉属(Aspergillus sydowii)同源性达100%,菌株JHQ3属于萨氏曲霉属(GenBank登录号为OP363844);溶藻真菌JHQ3对铜绿微囊藻的作用方式以直接溶藻作用为主,间接溶藻作用为辅;在30℃时菌液溶藻效果最好,溶藻率高达94.06%;在pH为7时,溶藻率最高,为83.39%;菌液浓度大于10^-3(即稀释10³倍)时,其溶藻效果随菌液浓度的增加而增强;光暗比为12 h∶12 h时,溶藻效果较好,具有较好的工程应用价值;添加表面活性剂乙二胺四乙酸和Tween-80会抑制溶藻效果。溶藻菌株JHQ3能有效抑制铜绿微囊藻繁殖,在富营养化治理方面具有较好的应用前景。     

蜡样芽孢杆菌培养条件的优化及其溶藻方式的研究

通过优化培养温度、转速、装瓶量、接种量、发酵时间等培养条件提高蜡样芽孢杆菌的溶藻活性,为水华的防治提供新的选择。结果显示,蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)通过分泌一种耐高温的代谢产物或细胞外物质起到对铜绿微囊藻905的溶藻作用,属于间接溶藻。通过单因素实验和响应面实验并结合实际条件的可控制性考虑,得到蜡样芽孢杆菌的最佳培养条件:温度39℃、转速170r/min、装瓶量75mL、接种量6%(体积分数)、发酵时间9h。在最佳培养条件下,蜡样芽孢杆菌对铜绿微囊藻905的叶绿素a清除率为86.72%。     

溶藻菌H6对铜绿微囊藻的溶藻特性研究

全球水华现象日益严重，微生物控藻由于具有成本低、高效、环境友好等优点被广泛关注。以筛自河道的一株溶藻菌H6为对象，开展其对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻特性研究。实验结果表明，H6最佳投加量(体积分数)为5%,最佳投加时机为蓝藻水华暴发初期(680 nm波长处的光密度(OD₆₈₀)为0.3),pH控制在5～11,7 d溶藻率超过70%。H6以间接溶藻为主，直接溶藻为辅，通过分泌耐高温的溶藻物质进行除藻且溶藻产物为腐殖酸类物质。H6属于肠杆菌属(Enterobacteriaceae),在宽pH范围内有较好溶藻效果，丰富了水体蓝藻水华治理方面的菌种资源；分泌的溶藻物质的耐高温特性为后续菌粉制备及生产应用提供了便利。     

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。     

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。     

水单胞菌CA滤液的溶藻特性及其溶藻物质

针对一株具有明显溶藻效果的水单胞菌CA（Aquimonas sp.）,对其滤液的溶藻活性以及溶藻物质特性做了进一步的探索。结果表明,CA滤液具有强烈的溶藻效果。10 d内叶绿素a降解率达79.2%,藻细胞数目降解率达98.5%。同时,藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白急剧降低,分别降低了81.67%和82.60%。丙二醛含量也有所降低。通过研究溶藻物质的活性,发现溶藻物质经蛋白酶K处理后仍具有溶藻活性,说明溶藻物质是非蛋白类物质;溶藻物质具有较强的热稳定性,即使在121℃下处理2 h活性仍未丧失;溶藻物质在碱性条件下有较强的pH稳定性,在酸性条件下活性会有小部分丧失;同时通过有机试剂萃取,发现溶藻物质具有较强的极性。本研究为溶藻物质的溶藻特性研究以及溶藻物质的分离提供了理论基础。     

DSF型群体感应系统的缺失导致嗜根寡养单胞菌溶藻作用的增强

水环境中的微藻与藻际微生物之间关系复杂多变,而微生物的群体感应(QS)作用会影响并调控菌藻的共生关系。以嗜根寡养单胞菌(Stenotrophomonas rhizophila)野生株(WT)和QS扩散信号因子(DSF)合成酶基因-rpfF基因敲除株(△rpfF)为实验菌株,阐明DSF型群体感应是否调控嗜根寡养单胞菌对铜绿微囊藻的溶藻效果。结果表明：嗜根寡养单胞菌野生株和rpfF基因敲除株的溶藻特性相似,均具有针对铜绿微囊藻的溶藻特异性,主要通过分泌溶藻物质间接作用于藻细胞;野生株和敲除株培养48 h后的无菌滤液均有显著的溶藻作用,在投加体积分数10%无菌滤液的条件下,野生株和敲除株7 d溶藻率分别为53%和78%。此外,实验菌株分泌的溶藻活性物质具有热稳定性和酸碱耐受性,且不容易被乙醇沉淀;三维荧光光谱、紫外可见光光谱、傅里叶变换红外光光谱分析表明菌株胞外滤液中主要以类腐殖酸物质为主,芳香化程度较高;通过比较荧光强度和吸光度可知DSF合成酶基因缺失的嗜根寡养单胞菌的无菌滤液中类腐殖酸物质含量显著高于野生株。结果表明,DSF-QS缺失的嗜根寡养单胞菌生物量增多,能分泌更多的溶藻物质,增强...     

柑橘类果皮水提液对铜绿微囊藻生长的影响

研究了柑橘类果皮水提液对铜绿微囊藻生长的影响。采用二倍稀释法将儿种柑橘类果皮水提液分成7个浓度组,每组3个平行,在温度(25.0±0.5)℃,光照强度3000 l×下培养铜绿微囊藻。结果表明,柑橘类果皮水提液能有效抑制铜绿微囊藻的生长,且随着浓度的增加其抑藻作用增强。其中,蜜桔皮、马水桔皮、蜜柚皮水提液质量浓度在6.25、3.13、6.25g/L时对铜绿微囊藻的生长具有极显著的抑制作用(P0.01)。实际应用时,柑橘类果皮水提液质量浓度为6.25g/L时较为合理。柑橘类果皮中存在一种或几种能有效抑制铜绿微囊藻叶绿素a合成的物质,从而抑制铜绿微囊藻的生长,此类物质在高温处理下仍能保持一定的抑藻活性,这为控制蓝藻药物的研发提供了一定参考。     

曝气对遮光条件下藻类消亡的影响

以斜生栅藻和铜绿微囊藻为材料,分析低光照度范围内藻类光合作用特性和呼吸速率,研究曝气对遮光条件下藻类消亡过程的影响.结果表明,(25±1) ℃时斜生栅藻和铜绿微囊藻的光补偿点分别为600、720 lx,呼吸速率分别为89、57 μmol/(mg*h);光照度低于光补偿点,藻类内源呼吸导致水体DO浓度降低;单纯遮光(光照度为0 lx)处理7 d,斜生栅藻和铜绿微囊藻生物量去除率(以OD650计)分别为17.2%和39.1%;增加曝气措施后,斜生栅藻和铜绿微囊藻去除率分别上升到71.3%和92.0%,曝气能有效促进藻类消亡.实验数据拟合结果证明,藻细胞消亡符合藻细胞内源呼吸-衰减模型.     

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。     

金鱼藻中抑藻化感物质的研究

通过静态模拟实验,比较了单独培养和共生培养下,不同初始藻密度时金鱼藻生物量和铜绿微囊藻密度的变化.采用固相萃取的方法对金鱼藻种植水中的化感物质进行富集,经甲醇洗脱、高效液相色谱分析,发现在铜绿微囊藻生长的胁迫下,金鱼藻释放的化学物质组成和含量发生变化,强极性物质含量下降,弱极性物质含量增加.二氯甲烷洗脱物经色谱质谱分析后,检测出15种不同于铜绿微囊藻释放的化合物,其中N-苯基-2-萘胺、脱氢枞酸甲酯和脱氢枞酸乙酯已有文献报道对藻类具有化感作用.     

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%。     

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。     

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。     

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。     

不同水动力条件下鲴、三角帆蚌的组合对富营养化水体的净化作用

采用恒温循环水槽,研究了在不同水动力条件下,鲴(Xenocyprinae)和三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)组合对铜绿微囊藻的控制作用及对水质的影响。结果表明,在光照度2 700 lx、光暗比12 h∶12 h,26.8~27.6℃条件下,中流速(0.06m/s)最适宜铜绿微囊藻生长;低流速(0.02 m/s)组控藻效果最优,对藻细胞的去除率高达(86.11±0.30)%,其次为中流速(0.06 m/s)组,高流速(0.10 m/s)组相对最差,但对藻细胞去除率仍可达到(41.37±0.13)%;水动力条件(流速)对DO浓度影响较大,流速越大,DO浓度越大;对TP、氨氮有明显(P0.05)的去除作用,最大去除率分别为(60.4±5.5)%、(66.4±1.4)%;但对TN的去除效果不明显(P0.1),甚至一定程度上增加了水体中的氮负荷,3种(低、中、高)流速下TN浓度相对于初始值增加了(2.1±0.2)%~(19.8±0.2)%。     

壳聚糖改性红壤去除铜绿微囊藻

研究了聚合氯化铝铁和壳聚糖改性对高岭土、海泡石和红壤去除水中铜绿微囊藻效果的影响。结果表明,壳聚糖改性的红壤对铜绿微囊藻的去除效果最好,其生成絮体密实度大,抗扰动能力强。当改性红壤的投加量为50 mg/L时,叶绿素a和铜绿微囊藻去除率分别达到98.0%、95.1%。该絮凝剂适应性好,在pH为3.0~6.0的范围内对铜绿微囊藻均可取得很好的去除效果,对叶绿素a和浊度的去除率可达90%以上。壳聚糖通过包裹红壤颗粒,借助壳聚糖的粘结架桥和电中和能力,大幅度提高了红壤的絮凝性能。该絮凝剂处理富藻水,具有絮凝效果明显、絮体密实度大、投加量少、绿色环保、经济等优点,在工程上具有较大的实用价值。     

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%。     

滇池铜绿微囊藻对重金属的富集和氨基酸含量的变化

研究滇池铜绿微囊藻对水体中重金属 (Hg、Cd、Cu、Pb)的富集 ,结果表明 ,该藻对Hg的富集力最强 ,其次为Cd、Cu、Pb。氨基酸含量测定的结果是 :采自滇池水体中的铜绿微囊藻的氨基酸含量比室内培养的低 ,但其所含种类相同