变形虫Naegleria sp.TH8的分离鉴定及食藻特性

从太湖水样品中筛选分离到一株能吞噬水华鱼腥藻的原生动物TH8,经形态学及ITS rRNA序列分析鉴定为纳氏属变形虫(Naegleria sp.).显微观察显示变形虫TH8呈蛞蝓状,用透明半球形单伪足爆破前进,有运动滋养体、包囊和鞭毛体3个形态.变形虫TH8能在10~30℃生长并具有食藻活性,但在37℃或灭菌后的水华鱼腥藻中均不能生长.在新鲜水华鱼腥藻中25℃下指数期生长速率达到1.68 cell d-1.食藻特性研究表明,该变形虫在水华鱼腥藻生长的对数初期、对数后期和稳定期的吞食效果优于对数中期.水华鱼腥藻Chl a下降程度与变形虫初始浓度有关.     

急性毒性藻红外测试中敏感藻的确定方法

敏感藻是指在急性毒性藻红外测试中对毒物响应的温差大、时间快、种类多、剂量低的特殊藻类.自然藻中是否存在敏感藻以及如何确定,是建立藻红外测试法的关键.为此,开展了敏感藻确定方法的探索性研究.试验用8种藻,重金属、有机毒物、农药各10种进行测试分析,结果表明:短线脆杆藻(Fragilaria brevistriata)对重金属、羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)对有机毒物、纤细裸藻(Euglena gracilis)对除草剂和杀虫剂、水华鱼腥藻(Anabaena flos-aquae)对杀菌剂的平均绝对温差分别为0.21℃、0.27℃、0.19～0.20℃、0.20℃,分别高出各自的总均温差0.07℃、0.15℃、0.07℃、0.08℃;4种藻的平均响应时间1.5～7.0min,较好响应药品的响应率≥80%;发光细菌对部分药品的灵敏度在0.07～50.0mg·L-1,而4种藻对相同药品的灵敏度在0.01～7.0mg·L-1.根据敏感藻定义和试验结果,确定短线脆杆藻、羊角月牙藻、纤细裸藻、水华鱼腥藻分别为重金属、有机毒物、除草剂和杀虫剂、杀菌剂的敏感藻.     

环糊精包合叶绿酸铜对蓝藻集胞藻的抑杀作用

为寻找低毒高效的新型杀藻剂,研究了β-环糊精包合(β-CD)的叶绿酸铜和β-CD叶绿酸铜铵盐对蓝藻集胞藻(Synechocystissp.PCC6803)的抑杀作用。结果表明,β-CD叶绿酸铜和β-CD叶绿酸铜铵盐对集胞藻的抑杀作用显著高于CuSO4,2种包合物在c(Cu2+)分别为2.5和1.5μmol.L-1时可完全抑制藻生长。β-CD叶绿酸铜和β-CD叶绿酸铜铵盐使集胞藻细胞叶绿素a荧光强度下降,硝酸还原酶活性降低,诱导碱性磷酸酶活性、抗氧化酶系统活性以及膜透性升高(P0.05)。认为β-CD叶绿酸铜和β-CD叶绿酸铜铵盐与无机Cu2+对集胞藻的毒害机理相似。     

胞外聚合物对三角褐指藻Cd2+富集的影响

硅藻是海洋生态系统中一类重要的单细胞微生物,含有较多的胞外聚合物(EPS).为探究EPS对硅藻富集二价镉离子(Cd²⁺)的影响,以模式硅藻——三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为研究对象,采用乙二胺四乙酸二钠(EDTANa₂)法提取三角褐指藻的EPS,以未去除EPS的藻细胞为对照,在不同浓度Cd²⁺处理96 h后,测定P tricornutum的EPS和生长变化,比较去除和未去除EPS的P.tricornutum对Cd²⁺富集、吸附和吸收的差异,明确EPS在P tricornutum富集Cd²⁺过程中的作用.结果表明：随着Cd²⁺浓度的增加,P.tricornutum的EPS含量增加,生长受到抑制,Cd²⁺富集量升高,对Cd²⁺的去除率为31.74%-52.18%,Cd²⁺主要分布在胞内.去除EPS后,P.tricornutum对Cd²⁺的...     

高外源性藻类输入的城市河道嗅味物质分布特征及影响因素

利用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱联用（HS-SPME-GC/MS）技术测定梁溪河干流及支浜8个点位水体及沉积物中6种嗅味物质浓度（二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、2-甲基异茨醇、土臭素、β-环柠檬醛和β-紫罗兰酮）,结合环境因子分析了6种嗅味物质的空间分布特征及其主要影响因素.研究结果表明,梁溪河水体及沉积物中嗅味物质以β-环柠檬醛和2-甲基异茨醇为主,其浓度最高值分别为342.70 ng·L^-1和2664.58 ng·kg^-1.梁溪河水体及沉积物中嗅味物质浓度在干流和支浜中的分布不一致,干流水体高于支浜水体,支浜沉积物高于干流沉积物.影响嗅味物质分布的主要原因可能是蓝藻水华大量输入引起的水体及沉积物营养物质增加及微环境的改变,表现为多种嗅味物质浓度与叶绿素浓度及TOC、TN和N/P呈正相关.由此,本研究为高外源性藻类输入城市河道的治理及异味问题防范提供理论支持.     

高锰酸钾氧化饮用水中醛类嗅味物质的效果及动力学研究

我国北方呼和浩特市以黄河为水源的JH饮用水厂近年来冬季经常有醛类嗅味物质检出,常规处理工艺如混凝、沉淀等对其去除效果有限,需要对其进行其它处理工艺的探究.本文选择高锰酸钾对水厂检出频率和浓度均较高的反,反-2,4-庚二烯醛(tt24hept)、反-2-辛烯醛(t2oa)、反,反-2,4-辛二烯醛(tt24oda)、反,反-2,4-癸二烯醛(tt24dda)和β-环柠檬醛(β-cyclo)5种醛类嗅味物质进行氧化控制研究,探究其去除效果、氧化动力学和氧化机理.结果表明,20℃,pH=7时,2 mg·L^-1高锰酸钾氧化5种醛类嗅味物质30 min后,去除率达75%以上.根据动力学分析可知,高锰酸钾氧化5种醛类嗅味物质属于伪二级动力学过程,其伪二级反应速率常数分别为5.25×10⁴、2.66×10⁴、4.50×10⁴、2.71×10⁴、5.37×10³ L·mol^-1·min^-1,醛类嗅味物质结构中含碳碳双键数目越多、...     

栅藻LX1和雨生红球藻的胞外产物产生特性及其对藻细胞生长的影响

基于微藻在资源化大规模培养过程中,其胞外产物对藻细胞生长影响的不确定性,对比研究了两株高含油脂藻种,栅藻LX1（Scenedesmus sp.LX1）和雨生红球藻（Haematococcus pluvislis）的生长特征、胞外产物的产生特性,以及胞外产物对藻细胞生长的影响。研究结果表明,在相同培养条件下,栅藻LX1与雨生红球藻的内禀生长速率基本相当,分别为0.16和0.17 d-1。两株藻在不同生长期的胞外产物（以DOC值表征）产生速率不同,其中栅藻LX1胞外产物的对数期产生速率（1.4 mg·L-1·d-1）﹥稳定期后期产生速率（0.56 mg·L-1·d-1）﹥稳定期产生速率（0.48 mg·L-1·d-1）;雨生红球藻胞外产物的稳定期后期产生速率（2.3 mg·L-1·d-1）﹥稳定期产生速率（0.88 mg·L-1·d-1）﹥对数期产生速率（0.66 mg·L-1·d-1）。栅藻LX1胞外产物对其整个生长过程都有明显抑制;雨生红球藻胞外产物则在稳定期后期才对其生长产生明显抑制作用。     

鼠尾藻提取物对亚历山大藻的化感效应

研究不同浓度的鼠尾藻组织蒸馏水及4种不同极性有机溶剂(甲醇、丙酮、乙醚、氯仿)提取物对亚历山大藻的生长抑制作用.结果表明:鼠尾藻组织甲醇提取物对亚历山大藻的生长抑制活性最强,大于3×10-8 mg kg-1浓度作用下亚历山大藻在1 d内完全死亡;鼠尾藻组织蒸馏水抽提物与对照组相比在各个浓度时均能显著抑制亚历山大藻的生长,但即使在最高浓度1.6×10-6mg kg-1下亦对其无致死效应;其他3种有机溶剂提取物对亚历山大藻的生长无明显影响.表明鼠尾藻组织中含有的对亚历山大藻具有抑制作用的活性物质具有较高的极性.对鼠尾藻甲醇提取物进行液液萃取,将其分离为石油醚相、乙酸乙酯相、正丁醇相和蒸馏水相,并对亚历山大藻进行生物活性检测.结果发现,石油醚相和乙酸乙酯相具有较强的杀藻活性,表明脂肪酸可能是鼠尾藻组织内抑制亚历山大藻生长的克生物质的重要组成成分之一.图3参36     

渔业养殖区藻源溶解性有机质性质特征对汞甲基化影响

溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)是水生生态系统中的重要成分,能够显著影响汞的甲基化等形态变化过程.以近岸渔业养殖区藻源DOM为研究对象,运用傅里叶变换红外光谱和三维荧光光谱技术,对其结构特征进行表征;并选取总有机碳浓度TOC_DOM=10 mg·L^-1(DOM₁₀)和TOC_DOM=50 mg·L^-1(DOM₅₀)两种水平藻源DOM提取液,分析其在不同汞浓度条件下对汞甲基化过程的影响.结果表明,藻源DOM主要由类蛋白和类腐殖质组分组成,其中前者含量较高,疏水及芳香组分含量较低;红外光谱显示藻源DOM中含有—OH、—CH₃、—CH₂、芳香性C=C等官能团.甲基化实验表明,在溶液中DOM含量相对较少时(DOM:Hg浓度比≤15625),DOM表现出抑制汞甲基化的趋势,而当溶液中DOM含量逐渐升高(DOM:Hg浓度比>15625),DOM可以显著促进水体中汞向甲基汞的转化.藻源...     

菌藻共培养对栅藻去除生活污水中氮磷和脂质积累的影响

对栅藻分别进行自养和菌藻共培养.自养利用BG11液体培养基，菌藻共培养则采用生活污水，对生活污水I和生活污水Ⅱ进行高压灭菌和未灭菌处理.测定栅藻的生长、去除污水中氮磷能力、甘油三酯积累、光合作用和菌群多样性等.结果显示，自养比菌藻共培养表现出更高的生长速率和更多的色素含量，但菌藻共培养条件下有更高的氮磷去除和油脂积累.特别是生活污水Ⅱ中，甘油三酯浓度比自养提高了140.05 mg·L^-1、107.65 mg·L^-1，总脂含量分别提高了6.62%、19.46%，但在自养情况下碳水化合物含量达到了45.05%.菌藻共培养中氮磷的去除率较高，其中氨氮的去除率均达到了90%以上.利用高通量测序对未灭菌污水的菌群多样性进行测定，结果显示，YG-2群落丰富度和物种多样性最高，对于抵抗外界环境变化较有利.主导菌群为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)，有助于污染物的降解.脂质积累较多的污水中菌群物种组成相对丰度在脂肪酸合成起始途径、脂肪酸延伸饱和、霉菌酸盐生物合成等脂肪酸生物合成的二级途径都较大，说明细菌对脂肪酸...     

福建石兜水库产毒拉氏尖头藻(Raphidiopsis raciborskii)遗传多样性

近几十年以来,全球内陆深水水体拉氏尖头藻(Raphidiopsis raciborskii)的检出率和水华事件日益增多,这种新型水华蓝藻具有产毒和无毒株系,其中能合成拟柱胞藻毒素(cylindrospermopsins,CYNs)的株系主要分布在澳大利亚和东南亚,严重威胁水生态系统和人类健康。本研究于2018年从福建省厦门市石兜水库分离、培养了4株拉氏尖头藻(XM1～XM4),对其形态、遗传多样性和产毒特征进行了研究。显微观察结果表明,4株拉氏尖头藻形态特征基本一致,细胞平均长度为3.79～4.26 μm,藻丝体呈直线型、平均长度为122～199 μm,在环境样品中可观察到异形胞(固氮细胞),使用富含氮的BG11培养基培养后异形胞会消失。酶联免疫吸附(ELISA)试剂盒测定显示,4株拉氏尖头藻均为产毒藻株;液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)分析表明,4个藻株能同时合成CYN和脱氧拟柱胞藻毒素(deoxy-CYN),其中XM1、XM2和XM3藻株以CYN为主,在对数生长后期平均浓度为0.71～1.02 pg·cell^-1,XM4则以deoxy-CYN为主,平均浓度...     

微生物溶藻进程与机制的三维荧光分析方法

以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为实验对象,利用三维荧光谱解析微生物溶藻进程与溶藻机制.构建了藻细胞数量-荧光光强、叶绿素a-荧光光强关系模型,验证荧光法测定藻液的准确性.通过Em656 nm下荧光激发光谱,考察了溶藻菌R1菌(Lysinibacillus macroides)的溶藻能力.根据菌藻混合液三维荧光光谱图,解析了藻细胞分泌物和溶藻(降解)产物.结果表明,荧光光强可以用来表征藻细胞浓度,在低浓度下(浓度阈值为细胞数量120 cell·mL-1或chl-a含量0.2 mg·L~(-1)),其与藻细胞及其叶绿素a呈正相关(R20.95,P0.01);采用荧光强度表征溶藻菌R1溶藻率,10 d溶藻率可达89.8%,与chl-a表征的溶藻率(82.64%)基本一致.菌藻混合液三维荧光光谱图解析表明,溶藻菌R1对铜绿微囊藻的溶藻产物中含有藻细胞溶解生成的可溶性物质、芳香族蛋白质;混合液中类腐殖酸大量减少,推测其为细菌分泌的溶藻活性物质.溶藻机理为细胞分泌胞外物质(酸性物质)作用于藻细胞!细胞结构被破坏!胞内物质(蛋白质物质等)释放出来.     

富营养化湖泊藻型及草型区微生物群落对有色可溶有机物组成的影响

有色可溶有机物(CDOM)是水生生态系统溶解有机碳储库的主要组成,在湖泊生态系统结构、初级生产力以及物质交换等方面发挥着重要作用。研究秋季太湖藻型区—蓝藻死亡时期及草型区—水草腐烂时期CDOM的组成差异性特征及其影响因素。首先对两类典型湖区水体的理化性质进行了分析,然后利用紫外可见光谱、三维荧光光谱结合平行因子分析的技术确定CDOM组成,最后结合Illuminar高通量测序揭示了两个区域水体中不同的微生物群落结构对CDOM组成的影响。结果表明,藻型湖水的各理化性质指标,包括NH4~+-N、NO2~--N、NO3~--N、TN,TP,DOC的浓度都明显高于草型湖水,秋季藻源性CDOM的含量明显高于草源性CDOM的含量。虽然藻源性和草源性CDOM的荧光组分相同,即同为类腐殖、类色氨酸和类络氨酸荧光组分,然而,相比于草源性CDOM,荧光指数(FI)和腐殖化指数(HIX)均表明藻源性CDOM具有更高的分子量组成,更难被微生物利用,而造成此差异性的重要原因为两个区域微生物群落组成的差异性,藻型区水体含有更丰富的降解有机物的细菌种类,包括黄杆菌属(Flavobacterium),噬氢菌属(Hydrogenophaga)、生丝微菌属(Hyphomicrobium)等,可优先分解易于分解的有机物,残留更多难降解的有机物,具有更大的潜在的环境隐患。     

有效微生物群(EM)中抑藻酵母及其活性物质特性

采用选择性培养基从有效微生物群(EM)中富集出酵母菌,通过向对数增长期的混合藻液中加入酵母菌、葡萄糖、酵母菌+葡萄糖、经酵母菌发酵除菌后的葡萄糖溶液分别考察了其对水华藻的抑制效应.结果表明,混合酵母菌自身对于水华藻没有抑制作用,单独添加葡萄糖的水华藻甚至出现快速增殖;而在添加葡萄糖+酵母菌或酵母菌发酵液的实验中水华藻近似被完全抑制,最大抑制率达97%.据此可知,抑制水华藻增殖的并非酵母菌自身,而是具有高热稳定性的胞外分泌物.HPLC-SEC与三维荧光光谱分析表明,酵母菌发酵液中含有明显的芳环类羧酸及蛋白质物质,但由于其在高温灭菌后仍有良好的抑藻活性,因而进一步确定其抑藻活性物质为含苯环的有机酸.此外,依据对实验中水华藻细胞形态的显微镜观察,该酸性胞外物可能是通过破坏藻细胞的叶绿体结构来达到抑藻效果的.     

武汉机器荡子湖蓝藻水华优势藻种和土嗅味藻源鉴定

采用PCR扩增、基因测序技术对湖泊早春季节爆发蓝藻水华的优势藻种和土嗅味藻源进行鉴定研究,实验室条件下分别测定了不同光强和温度对优势藻生物量和土嗅素产量的影响,其中,光强和温度梯度分别为16、26、36μmol·m-2·s-1和16、26、36℃。结果表明,湖泊蓝藻水华的优势藻种为柔细束丝藻(Aphanizomenon gracile),富营养化湖泊中的强烈异味可能来源于柔细束丝藻的土嗅素。室内模拟实验显示柔细束丝藻叶绿素含量和土嗅素产量在低温和高光强时较高,实验范围内的低温强光环境有利于其生长;温度对柔细束丝藻生长量和土嗅素产量的影响较光强显著,适宜条件下土嗅素最高产量达6 555 ng·mg~(-1)。     

地西他滨暴露下2种典型甲藻生长及其抗氧化响应研究

地西他滨(decitabine, DAC),是一种DNA甲基转移酶抑制剂,具有一定细胞毒性。为了解DAC对海洋环境及海洋初级生产力的影响,本文研究了DAC对2种典型甲藻塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)和血红哈卡藻(Akashiwo sanguinea)的生长及其抗氧化能力的影响。结果表明,在DAC暴露下,2种甲藻细胞生长均受到明显抑制,且DAC浓度越高,抑制效果越明显。DAC对血红哈卡藻和塔玛亚历山大藻生长的96 h半效应浓度(EC₅₀)分别为0.0016 mmol·L^-1(0.37 mg·L^-1)和0.116 mmol·L^-1(26.47 mg·L^-1)。藻细胞可溶性蛋白对DAC响应迅速,其含量随时间延长而逐渐升高。超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量均在暴露后24 h达到峰值,然后缓慢下降。DAC对藻细胞谷胱甘肽(GSH)具有促进作用,而且对血红哈卡藻细胞GSH的促进作用更为明显。结果表明,2种甲藻对DAC胁迫响应迅速,相较而言血红...     

电化学氧化垃圾渗滤液生化出水过程中溶解性有机物形态及可生化性

以垃圾渗滤液生化出水为研究对象,利用Ti/RuO_2阳极和Cu-Zn阴极进行电化学氧化去除溶解性有机物机理研究.应用三维荧光光谱对垃圾渗滤液生化出水溶解性有机物组成、结构变化和官能团变化进行分析,并对反应过程中垃圾渗滤液生化出水可生化性变化进行研究.结果表明,垃圾渗滤液生化出水中溶解性有机物主要由类富里酸类物质、类胡敏酸类物质和可溶性微生物降解产物为主,类色氨酸类物质和类酪氨酸类物质含量较低;反应过程中溶解性有机物的腐殖化程度降低,芳香性减弱,苯环上连接的极性基团率先被氧化去除;Ti/RuO_2-Cu/Zn电化学氧化体系降解垃圾渗滤液生化出水有机物,主要依赖生成次氯酸的间接氧化作用.电化学氧化过程中垃圾渗滤液生化出水可生化性增强.     

纳米氧化锌对羊角月牙藻毒性效应及其在藻细胞内外的分布

为研究纳米氧化锌(ZnO NP)的毒性效应及其在细胞内外分布,以羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)为模型藻类,研究了不同浓度ZnO NP对羊角月牙藻生长、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、超氧化物岐化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量及细胞内外ZnO NP含量变化。结果表明,ZnO NP对羊角月牙藻的生长抑制与处理浓度呈现正相关。在45 mg·L~(-1)ZnO NP暴露24 h后,其生长抑制率已达到95%。当ZnO NP处理藻细胞72 h后,羊角月牙藻细胞的叶绿素含量与处理浓度之间存在剂量-效应关系。低浓度(0.5 mg·L~(-1))ZnO NP处理后藻细胞可溶性蛋白质含量、SOD和POD活性明显下降,MDA含量升高,其产生的毒性效应高于高浓度组(5 mg·L~(-1)、45 mg·L~(-1))。细胞培养液溶出Zn2+量及藻细胞外吸附的ZnO NP量与ZnO NP处理浓度成正比,但是藻细胞内ZnO NP量与ZnO NP浓度没有相关性,胞内积累量基本维持不变。研究表明,各浓度组对藻细胞毒性的差异,不仅与细胞内Zn2+量有关,还与细胞外粘附的ZnO NP有关。     

二级出水中溶解性有机物的分级表征特性

以城市污水厂二级出水为研究对象,利用大孔吸附树脂将污水中溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOM)分离成疏水酸性、中性、碱性物质和亲水性物质等4个组分,同时分析了各组分的有机物特性.结果表明,二级出水溶解性有机物中疏水酸性物质是二级出水溶解性有机物的主要组成部分.4种组分中均含有腐殖质类物质,疏水酸性物质(Hydrophobic acids,HOA)和疏水中性物质(Hydrophobic neutrals,HON)中腐殖酸类峰的荧光强度较大,亲水性物质(Hydrophilic fraction,HI)中的蛋白峰荧光强度较大.腐殖质类物质分子量分布较为单一,主要分布在0.9 k Da左右,而疏水性组分蛋白类物质分子量分布较为广泛,在200 k Da左右及小于9 k Da时均有一定分布,亲水性组分蛋白类物质主要由分子量小于9 k Da的物质组成.X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析结果表明,HOA、HON中含有较多的芳香族化合物,而疏水碱性物质(Hydrophobic bases,HOB)、HI中则含有较多的羰基和羧基类官能团.     

Shewanella putrefaciens CN32非饱和生物膜对环境压力的响应以及与铬的作用

Shewanella putrefaciens CN32模拟在非饱和环境中生长的生物膜,探究不同环境条件对非饱和生物膜胞内外大分子物质的影响,以及生物膜对重金属Cr的作用.在84 h、219 mmol·L^-1 NaCl、pH6.2和35℃条件下,生物膜分泌胞外聚合物的量达到最大,每片生物膜胞外聚合物总量为400.6μg;生长12 h的每片生物膜中胞外聚合物吸附了9.77μg Cr,占生物膜总吸附量的63.8%;三维荧光光谱表明,生物膜吸附Cr后胞外聚合物中色氨酸蛋白类物质与酪氨酸蛋白类物质荧光强度明显降低.结果表明,一定强度的渗透压、低pH和高温能促进生物膜分泌更多的胞外聚合物.非饱和生物膜中,胞外聚合物是重金属Cr的主要结合区域,并且胞外聚合物中的色氨酸蛋白类物质与酪氨酸蛋白类物质可能在与Cr络合中起重要作用.