BDE-47对4种海洋微藻抗氧化酶活性的影响

运用实验生态学和生物化学的方法,研究了不同质量浓度的2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)对海水小球藻Chlorellaautotropica,牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri,中肋骨条藻Skeletonema costatum和赤潮异弯藻Heterosigam akashiwo的抗氧化酶活性的影响.结果表明:在实验设定质量浓度范围内(0.1～2.5 μg·L~(-1)),4种微藻的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)均能出现一定的应激活性,以减少BDE-47胁迫对藻细胞自身的危害,但是酶活增加的幅度却有很大不同.与赤潮异弯藻和中肋骨条藻相比,海水小球藻和牟氏角毛藻的SOD和CAT对BDE-47具有较高的敏感性.4种海洋微藻的SOD和CAT对BDE-47的敏感性顺序依次为:海水小球藻>牟氏角毛藻>中肋骨条藻>赤潮异弯藻.因此,海水小球藻的SOD和CAT可以作为指示海洋环境中BDE-47污染水平的生物标志物.     

鼠李糖脂对东海典型甲藻赤潮生物生长抑制作用的影响

探讨了铜绿假单胞菌产鼠李糖脂类生物表面活性剂对东海典型甲藻赤潮生物锥状斯式藻(Scrippsiella trochoidea)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、海洋原甲藻(Prococentrum marinum)和微小原甲藻(P.minium)生长的抑制作用,并对其不同抑制作用的机理进行了初步探讨.结果表明,鼠李糖脂在一定浓度范围内对几种甲藻的生长表现出明显的抑制作用,对几种甲藻生长抑制作用的强弱顺序为:锥状斯式藻>微小原甲藻>塔玛亚历山大藻>海洋原甲藻.对不同属的甲藻,这种抑制作用可能与藻细胞本身表面的附属物、内部物质组成及个体大小有关;而对于同一属的甲藻则与各甲藻的生物膜脂肪酸组成尤其是其多不饱和脂肪酸的含量有关,即甲藻的多不饱和脂肪酸含量越低,鼠李糖脂对藻细胞生长的抑制作用越明显,反之亦然.图1表2参18     

溶藻放线菌对铜绿微囊藻和小球藻竞争生长的影响

从土壤中分离获得l株对铜绿微囊藻有明显抑制作用的橄榄网状链霉菌SG-001（Streptomyces olivoreticuli SG-001）,研究其对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）和小球藻（Chlorefla pyrenoidosa）竞争生长的影响。结果表明：SG-001菌株的活性物质主要存在于无菌滤液中,能够强烈抑制铜绿微囊藻的生长,但对小球藻的生长具有明显的促进作用。当混藻中两种藻细胞初始接种浓度均为4.0×106 mL-1时,在BG11纯培养条件下,添加SG-001无菌滤液有利于小球藻生长,但对铜绿微囊藻抑制作用不明显;而SG-001无菌滤液对天然加富水样中的铜绿微囊藻具有明显抑制作用,在同时接种有铜绿微囊藻和小球藻的混合藻液中,添加SG-001无菌滤液能够明显提高小球藻的生长竞争能力,且水体中氨氮和可溶性总磷的去除率可分别达到85%和93.33%,而铜绿微囊藻在第8天时生长基本被小球藻抑制。     

三丁基锡对中国近海常见海洋微藻的毒性效应

研究三丁基氯化锡（TBT）对中国近海常见5种硅藻和甲藻（硅藻中丹麦细柱藻（Leptocylindrus danicus）、派格棍形藻（Bacilaria paxillifera）、聚生角毛藻（Chaetoceros socialis）,甲藻中微型原甲藻（Prorocentrum minimum）、简裸甲藻（Gymnodinium simplex））的毒性效应,考察了有机锡对浮游藻光合活性（Fv/Fm）、粒径、生长的影响。结果表明：派格棍形藻、聚生角毛藻、简裸甲藻的光合活性（Fv/Fm）受TBT影响较显著;微型原甲藻、丹麦细柱藻的光合活性受TBT影响较小。高质量浓度TBT胁迫下海洋微藻峰值粒径显著减小,低质量浓度TBT对峰值粒径影响不显著。低质量浓度TBT对派格棍形藻、聚生角毛藻、简裸甲藻、微型原甲藻均有较强的毒性作用,非检测毒性浓度（NDEC）分别为1.17、1.07、0.23、3.73μg.L-1,丹麦细柱藻对TBT具有很强耐受性,NDEC为112.62μg.L-1。     

水芹(Oenanthe javaica)浸出液对小球藻(Chlorella vulgaris)生长及超微结构的影响

采用在不同浓度水芹(Oenanthe javaica)浸出液中纯培养小球藻(Chlorella vulgaris)的方法,研究水芹浸出液对小球藻细胞数量、叶绿素含量和藻细胞超微结构的影响。结果显示,10 g.L-1水芹浸出液对小球藻的生长和叶绿素含量具有明显的促进作用;20 g.L-1水芹浸出液处理组藻细胞数量和叶绿素含量增加持续至第7天,但增幅低于对照组,7 d后抑制作用增强;高浓度(30～50 g.L-1)水芹浸出液对小球藻细胞数量和叶绿素含量的抑制作用在第5天开始变得显著,并随时间延长而加剧,具有浓度效应;经40 g.L-1水芹浸出液处理后,小球藻细胞壁断裂甚至消失,细胞中叶绿体片层肿胀甚至解体,核膜破裂,核质外渗。结果表明水芹浸出液对小球藻具有化感效应,总体呈现低浓度促进、高浓度抑制的规律。     

pH对鱼腥藻和普通小球藻生长竞争的影响

pH值是藻类生长环境的重要理化指标,它可以通过改变环境酸碱度和碳酸盐平衡系统及不同形态无机碳分配关系来影响藻类的生长。为揭示水体中常见藻类的生长过程及其与pH的相互关系,设置了6.0,7.0,8.0和9.0等4个pH梯度,通过室内实验模拟水体条件,研究不同pH条件下主要水华藻类--鱼腥藻（Anabaena sp.strain PCC）和常见淡水藻类--普通小球藻（Chlorella vulga）的生长和种间竞争。结果表明,无论是在单种培养还是在共同培养体系中,4个pH条件下两种藻类的最大生物量差异显著（P〈0.05）,鱼腥藻和普通小球藻的最适pH均为9.0,其中单种培养时鱼腥藻和普通小球藻的最大生物量分别为4473.5×104,689.6×10^4 cells·mL-1;共同培养时鱼腥藻和普通小球藻的最大生物量分别为2798.0×10^4,296.5×10^4 cells·mL-1。竞争试验结果表明,pH对藻类种间竞争抑制参数能够产生显著影响,pH 7.0时普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数（β）最大,为12.91;鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数（α）则是pH 6.0时最大,为1.778。在4个pH条件下普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数（β）均大于鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数（α）,与单种培养相比,鱼腥藻最大藻细胞数受到明显削弱,说明普通小球藻在竞争中占优势。因此,在水产养殖过程控制和精准培水技术研究,以及控制养殖水体富营养化的过程中,可以通过调节养殖水体pH值以及普通小球藻的浓度来控制鱼腥藻的生长。     

光照对普通小球藻和鱼腥藻生长竞争的影响

研究光照对藻类生长竞争的影响对于揭示如何通过控制环境因子促进有益藻类生长繁殖、抑制有害藻类生长繁殖,并最终实现利用藻类调节养殖生态环境和提高水体初级生产力具有重要意义。为此,试验设置了660、2200、4400、6 6001×4个光照梯度,通过测算比生长速率、生长曲线、竞争抑制参数,研究不同光照强度对普通小球藻(Chlorella vulgaris)和鱼腥藻(Anabaena sp.strain PCC)生长和种间竞争的影响。结果表明:单种培养条件下,鱼腥藻和普通小球藻的最大藻细胞浓度呈现出随着光照强度的增强而升高的趋势;普通小球藻在660、2200、4400、66001x光照强度下达到最大藻细胞浓度的时间分别为14、15、17、17 d,最大藻细胞浓度分别为961.2×10~4、1858.3×10~4、3 258.8×10~4、3227.2×10~4 cells·mL~(-1);鱼腥藻在4个光照下达到最大藻细胞浓度的时间分别为17、18、21、21 d,最大藻细胞浓度分别为4 018.3×10~4、8 325.0×10~4、10552.8×10~4、10 073.4×10~4 cells·mL~(-1)。共同培养条件下,光照强度对两种藻的竞争作用产生显著影响。同时,种间竞争抑制参数的测算结果表明,4组光照强度下,鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数(α)均小于普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数(β);光照强度66001x时,普通小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数(β)最大,为7.94;光照强度44001x时,鱼腥藻对普通小球藻的竞争抑制参数(α)最大,为0.45。根据Lotka-Volterra竞争模型中两物种的种间竞争结局可初步判断,光照强度22001x时,普通小球藻在竞争中占优势;光照强度为660、4400、66001x时,鱼腥藻和普通小球藻不稳定共存。     

微藻对壬基酚的响应及去除能效研究

分离筛选11种微藻开展微藻对NP暴露的响应特征和去除能效研究。NP对叶绿素a含量的96 h半抑制效应浓度(EC50)介于0.60~3.33 mg·L~(-1)之间,EC50由小到大依次为:短棘盘星藻羊角月牙藻小球藻衣藻斜生栅藻肥壮蹄形藻卷曲纤维藻二尾栅藻惠氏微囊藻四尾栅藻蛋白核小球藻。除斜生栅藻、羊角月牙藻、肥壮蹄形藻、卷曲纤维藻之外,微藻的生长速率与EC50呈显著的正相关关系。EC50与细胞粒径、表面积以及体积总体上呈负相关关系,与微藻对NP的最大去除速率和半饱和常数呈正相关关系。NP的藻类去除过程符合一级反应动力学方程,且NP的半衰期与微藻起始总表面积呈显著的负相关关系。NP对微藻群落的影响与其浓度相关,其选择性干扰效应主要与微藻耐受性相关。NP耐受性高的种类多表现出高生长速率和去除能力。     

UV-B辐射下悬沙对小球藻生长和DNA损伤的影响

研究了UV-B辐射(17μW cm-2,5 min/d)下不同浓度(0、100和1 000 mg L-1)和粒径组成(全粒径组和粒径<38μm组)的悬沙对小球藻(Chlorella sp.)生长和DNA损伤的影响.结果显示,小球藻的生长可用Logistic增长模型拟合,拟合后的生长参数表明悬沙的"遮荫效应"减轻了UV-B辐射对小球藻细胞的DNA损伤,从而对小球藻生长产生正影响.悬沙浓度越高,UV-B辐射对小球藻细胞DNA损伤程度越低,小球藻的环境负载能力a和瞬时增长率K越大.当悬沙浓度为100 mg L-1时,全粒径组a值和K值小于粒径<38μm组,且两组间小球藻细胞DNA损伤差异显著(P<0.05),但当悬沙浓度达1 000 mg L-1时,全粒径组a值和K值大于粒径<38μm组,两组间细胞的DNA损伤无显著差异(P>0.05).图3表2参24     

1,2,4-三氯苯对3种海洋微藻的毒性效应

1,2,4-三氯苯(1,2种,4-TCB)是环境中普遍存在的持久性有机污染物之一,而1,2,4-TCB对藻类的毒性作用报道很少。以1,2,4-TCB处理后,3种海洋微藻(金藻Isochrysis Zhanjiangensis、角毛藻Platymonas Subcordiformis和扁藻Chaetoceros miielleri)的生长状况、蛋白质质量分数和叶绿素质量分数的改变来检测1,2,4-TCB对海洋微藻的毒性效应。结果表明:1,2,4-TCB对3种海洋微藻的生长均有一定的抑制作用,该效应表现出一定的浓度和时间依赖性;1,2,4-TCB处理4d后,3种海洋微藻细胞蛋白质质量分数和叶绿素质量分数下降,呈现一定的浓度—效应关系,这表明1,2,4-TCB对3种海洋微藻产生毒害效应,其作用机制可能与藻类光合作用功能降低和蛋白质功能受损有关。1,2,4-TCB在一定程度上降低了藻类饵料的利用价值,而且对食物链下游生物具有潜在的危害性。     

悬沙对小球藻生长的影响

在实验生态条件下研究了不同浓度和粒径大小的悬沙对小球藻(Chlorella sp.)生长的影响.结果发现:在泥沙与小球藻直接混合培养体系中,小球藻的种群增长可用Logistic增长模型拟合,拟合后的生长参数表明,随着悬沙浓度的增加,小球藻的环境负载能力a和种群瞬时增长率K显著减小,但到达拐点时间Tp的变化趋势在不同悬沙粒径组中存在差异.结果对于利用泥沙条件抑制水华爆发有着重要的意义.     

混合培养对城市污水厂二级出水培养能源微藻的生长促进作用

利用城市污水培养能源微藻可以实现水质净化和生物质生产的耦合,备受关注。生物质生产效率较低是限制其大规模应用的主要因素之一,混合培养是提高微藻生物质产率的一种潜在方法。为筛选出城市二级出水条件下合适的能源微藻混合藻种,考察了二级出水条件下3株高含油脂藻种栅藻LX1（Scenedesmussp. LX1）、椭圆小球藻YJ1（Chlorella ellipsoidea YJ1）和雨生红球藻（Haematococcus pluvislis）单一藻种和两两混合培养时的生长特性,比较了各微藻单一藻种及两两混合培养时的生长特性参数及生物质产量。研究结果表明,3种微藻的两两混合组合均能在二级出水条件下正常生长,各微藻干物质量浓度在第10天左右均能达到100 mg·L^-1左右。与栅藻LX1和椭圆小球藻YJ1相比,雨生红球藻在两两混合培养条件下表现出更高的藻细胞干物质量浓度增长趋势。3种微藻的内禀生长速率均显著高于各自的单一培养,栅藻 LX1和雨生红球藻混合培养时分别达到最高内禀增长速率（分别为1.36 d^-1、0.97 d^-1）。栅藻LX1与雨生红球藻混合培养时比生长速率分别为0.59 d^-1和0.42 d^-1,分别比栅藻LX1和雨生红球藻的单一藻种培养提高了36%、9.0%。与单一藻种相比,混合培养促进了微藻的生物质产量,栅藻LX1和雨生红球藻混合藻种的生物质产量（277 mg·L^-1）分别比栅藻LX1、雨生红球藻的单一藻种培养提高了64%和42%。栅藻LX1与雨生红球藻藻种组合具备作为二级出水条件下能源微藻培养合适混合藻种的潜力。     

Attached cultivation of Scenedesmus sp. LX1 on selected solids and the effect of surface properties on attachment

Attachment of Scenedesmus sp. LX1 was tested on certain materials. A criterion for selection of materials was used to choose seven materials. The amount of S. sp. LX1 attached on polyurethane foam was 51.74 mg/L. Materials’ surface influenced the attachment of microalgae. Hydrophilic and hydrophobic properties also affected the attachment of S. sp. LX1. Attached cultivation systems in the literature do not present a methodology to screen materials for microalgal growth. Hence, a method is needed to find suitable materials for attached cultivation that may enhance attachment of microalgae. In this paper, we have tested seven materials culturing Scenedesmus sp. LX1 (S. sp. LX1) to evaluate the attachment of microalgae on the material surface, its growth in suspension phase and the properties of the materials. Two materials showed attachment of S. sp. LX1, polyurethane foam and loofah sponge, and allowed microalgae to grow both in the surface of the material and suspended phase. Polyurethane foam proved to be a good material for attachment of S. sp. LX1 and the amount of attached microalgae obtained was 51.73 mg/L when adding 100 pieces/L. SEM images showed that the surface and the pore size of the materials affected the attachment of the microalgae, increasing its attachment in scaffold-like materials. Furthermore, the hydrophilic and hydrophobic properties of the materials also affected the attachment of microalgae. This research can be used as a methodology to search for the assessment of a material suitable for attachment of microalgae.     

蒽对二种海洋微藻抗氧化系统的影响

研究了多环芳烃（PAHs)－蒽对2种海洋微藻抗氧化系统的影响。结果表明,随着蒽浓度的增加,小新月菱形藻和亚心形扁藻的非酶性系统中的类胡萝卜素（CAR）和还原型谷胱甘肽（GSH）含量下降,酶性系统中的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性下降,当加入抗氧化剂GSH时,蒽对两种海洋微藻的伤害作得以缓解,说明,蒽使海洋微藻的抗氧化系统破坏,损及体内活性氧化作用,对微藻的膜系统产生伤害。图6参12     

2,2′,4,4′-四溴联苯醚（BDE-47）对4种海洋微藻的急性毒性

多溴联苯醚(PBDEs)是一类具有生态风险性的新型持久性有机污染物,其中BDE-47是对生物和人体毒性最强的PBDEs同系物之一.选择4种海洋微藻(海水小球藻、牟氏角毛藻、中肋骨条藻和赤潮异弯藻),采用概率单位-浓度对数法研究了BDE-47对海洋微藻的急性毒性效应(BDE-47浓度梯度设置为0、0.1、1、5、10、50μg·L-1).结果显示,BDE-47对海水小球藻、牟氏角毛藻、中肋骨条藻和赤潮异弯藻的96h半效应浓度(96hEC50)分别为0.79、1.52、1.99和2.25μg·L-1,表明BDE-47对海洋微藻属于极高毒性物质.     

不同氮源对2种微藻生长及总脂含量的影响

采用一次培养的方式研究硝态氮（NaNO3）、氨态氮（NH4Cl）、有机氮（尿素）及硝铵混合氮（NH4NO3）（氮浓度17.6 mmol.L-1）对新分离的两株热带淡水微藻——网状空星藻Coelastrum reticulatum及栅藻Scenedesums sp.生长情况及总脂含量的影响。结果表明,2株微藻在不同氮源影响下生长状况不同,并且造成最终的干质量、总脂含量也有较为明显的差异。2种藻添加NaNO3和NH4Cl情况下分别获得了最高的生物量（（0.72±0.08）g.L-1和（0.80±0.03）g.L-1）和最高总脂含量（（38.35±1.32）%和（30.24±3.13）%）。最终二者在添加NaNO3的情况下单位体积总脂产量最高,分别为199.26 mg.L-1和190.76 mg.L-1,均可作为生物柴油的良好来源。     

投饵养鱼对潘家口水库藻类生长影响的围隔试验研究

设置投饵、投饵单养花鲢（Aristichthisnobilis）、投饵单养鲤鱼（Cyprinuscarpio）、投饵混养花鲢和鲤鱼以及空白对照5个围隔及水库背景水体,研究投饵养鱼对潘家口水库浮游藻类生长和群落结构的影响。结果发现,试验期间水库水体和空白对照围隔中总藻平均密度分别为2.60×10^6L^-1和3.38×10^6L^-1,均以蓝藻和绿藻为主且基本保持稳定状态;投饵能有效促进藻类生长,只投饵围隔中总藻平均密度达到1.17×10^8L^-1,藻种组成向单一鱼腥藻（Anabaena）方向演替;养殖花鲢抑制藻的生长,参照只投饵围隔,抑制率接近80%,绿藻占据极大优势,其中栅藻（Scenedesmussp）、芒锥藻（Errerellabornhemiensisconr）和空星藻（Coelastrumsp）成为优势藻种;投饵养殖鲤鱼也能有效降低藻生物量,总藻平均密度为4.07×10^7L^-1,绿藻占总藻的比例由27%增加到95%,其中空星藻和小球藻（ChlorellavulgarisBeij）为优势藻种;投饵混养花鲢和鲤鱼围隔中总藻密度稍高于单养花鲢和鲤鱼围隔,为4.37×10^7L^-1,栅藻和鱼腥藻为优势藻种。