海洋赤潮藻球形棕囊藻在氮磷富营养下的细胞增殖

利用常见海洋赤潮微藻球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)为试验研究材料,以舵海洋微藻营养液为对照(1P1N:磷质量浓度为5×10-3g·L-1.氮质量浓度为75×10-3g·L-1),设置3组富磷和富氮营养处理(3P1N:磷质量浓度为15×10-3 g·L-1,氮质量浓度为75×10-3 g·L-1;1P3N:磷质量浓度为5××10-3 g·L-1,氮质量浓度为225×10-3 g·L-1;3P3N:磷质量浓度为15××10-3 g·L-1,氮质量浓度为225×10-3 g·L-1),利用细胞记数和叶绿素荧光测定等方法研究了藻细胞在不同富磷和富氮条件的增殖情况.结果显示,不同浓度磷和氮营养下的藻体荧光值变化在试验周期内均呈现"S"型曲线,表明藻细胞的生长经历缓慢期,快速期和平缓期3个阶段;同时,不同的富磷和富氮营养条件对球形棕囊藻的叶绿素荧光值有一定的影响,其中在对照1P1N下的藻体荧光值最低,在试验结束时(第10天)只有850 μg·L-1,而在3P1N,1P3N和3P3N条件下的藻体荧光值均达到900 μg·L-1以上,显著高于1P1N下的藻体荧光值,表明富磷和富氮营养可以促进藻细胞的生长增殖,但在试验设置的不同富磷和富氮营养下的藻体荧光值之间没有显著的差异.就不同磷和氮营养条件下的藻最大比生长速率而言,3P3N和3P1N条件下的最大,均达到0.77 d-1,明显高于1P1N和1P3N条件下的藻最大比生长速率(分别只有0.70 d-1和0.69 d-1).此外,试验结束时细胞密度的变化趋势与藻体荧光值相似,富磷和富氮营养条件下的细胞密度显著高于1P1N下的细胞密度,而富磷和富氮营养条件下的细胞密度间也不存在显著的差异.研究结果揭示,水体中的高磷和高氮营养浓度是导致藻细胞大量快速增殖的一个主要因素,而利用叶绿素荧光来测定藻细胞增殖是一种快速、简便,灵敏和可靠的方法,可在今后赤潮监测过程中多加利用,以能及时、准确地预测预报赤潮爆发.从而减少其对环境和经济的影响.     

阿特拉津生态毒性与生物降解的研究

阿特拉津在世界范围内已经使用了40多年,目前仍然是应用广泛的化学除草剂之一.在许多国家及地区的地表水、地下水和土壤中都检测出了阿特拉津及其降解产生的中间产物.阿特拉津在土壤和水体中的持留期较长并具有生物蓄积性,不但对粮食和食品安全构成了潜在威胁,而且会扰乱和破坏生物活性,对生态环境的影响具有全球性.因此,深入研究阿特拉津的生态风险问题及其污染水体和土壤的生物修复,已成为目前研究的热点.从阿特拉津生态毒性、阿特拉津降解微生物及降解途径方面,对降解阿特拉津的酶学、遗传学和生物工程研究概况作简要介绍,为更好的利用生物技术修复阿特拉津的污染提供理论依据.     

“污水-微藻-能源”串联技术新进展

水资源危机和能源危机给人类社会的可持续发展带来前所未有的挑战。微藻具有特殊的生理生态功能和突出的优点,是开展污水净化和生物质能源生产的不二选择。文章在简介微藻清除水体氮磷的特点、作用机理及其影响因素、微藻生产生物质能源的优势、油脂积累机制及其影响因素的基础上,提出一种基于微藻为中介以实现污水氮磷去除与生物质能源开发的串联技术体系。该＂污水-微藻-能源＂串联技术体系从微藻自身的生理生态特色出发,将其在污水净化与生物质能源生产上的优势有机结合起来,实现从污水中索要营养物质供微藻生长需要,以低成本、高效开发利用微藻生物质能源,为共同协调解决水资源危机和能源危机提供了新的思路与途径。通过探讨＂污水-微藻-能源＂串联技术体系的核心理念与开发基础,指出串联技术体系必须重视优质微藻品种的选育、光合生物反应器优化、耦合系统的完善以及高附加值胞内物质后续开发等几个关键技术环节。文章最后展望其发展趋势与应用前景。＂污水-微藻-能源＂串联技术体系的开发应用,有望缓解当前社会面临的水环境污染和能源紧缺双层压力,实现社会、经济、资源与环境的可持续发展,具有极其广阔的应用前景。     

三氯异氰尿酸对养殖海域浮游植物生长的影响

选取我国近海浮游植物优势种类尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens)、球形棕囊藻(Phaeocystis globosa)、东海原甲藻(Prorocentrum donghaiense)、塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense) 和锥状斯氏藻(Scrippsiella trochoidea),采用实验室培养技术研究了常用渔药三氯异氰尿酸(TCCA)对养殖海域浮游植物生长的影响.结果表明,在较低浓度范围内TCCA对浮游植物的生长具有促进作用,而在高浓度时则具有显著的抑制作用.TCCA对浮游植物的毒性效应具有种间差异,甲藻类的耐受力明显强于其它种类.在高浓度TCCA作用下,甲藻的生长出现延滞现象:指数生长期滞后,特定比增长率和叶绿素a含量明显增大.从长期影响来看,在富营养条件下浮游植物对TCCA的耐受力增强.因此,TCCA等类似有毒有机物可能通过促进甲藻而抑制硅藻和其它藻类的增殖,进而对浮游植物群落结构产生深远影响.     

营养物质输入对赤潮发生的影响

以国内外7个典型海湾为例,分析了营养物质输入对赤潮发生的影响。结果表明,陆源污染物排人及海水养殖业自身污染是是近岸海域营养物质输入的主要来源。水体富营养化的不断加剧是赤潮频发的重要原因,而富营养化程度降低的海域发生赤潮的风险也会下降,营养盐比例的改变是浮游植物种类的重要控制因子。     

有机磷农药敌敌畏对赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）的毒物刺激效应

研究了敌敌畏（0.001、0.01、0.1、1、10mg·L-1）对赤潮异弯藻（Heterosigma akashiwo）生长、叶绿素a、类胡萝卜素、可溶性蛋白、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性的影响。结果表明,在0.001、0.01、0.1mg·L-1三个质量浓度处理下,微藻第3~5d的相对增长率显著高于对照组。1和10mg·L-1质量浓度处理下,最初微藻增长受抑制,培养7d后出现补偿增长现象。在0.01和0.1mg·L-1敌敌畏质量浓度下,叶绿素a含量和对照相比分别提高了5.9%和5.2%,类胡萝卜素含量分别比对照组提高了9.0%和11.2%。96h可溶性蛋白含量分别比对照组提高了7.1%和15.3%。和对照组相比,SOD和CAT在24h时主要受抑制作用,48h时SOD活性恢复,趋于和对照组一致,而CAT活性受到强烈诱导。结果显示当敌敌畏浓度低于0.1mg·L-1时,对赤潮异弯藻主要表现刺激生长作用,而当浓度超过1mg·L-1时,主要表现抑制作用。     

有机氮比例和光强对赤潮藻球形棕囊藻生长和光合作用的影响

采用实验室一次性培养的方法,研究了有机氮比率和光照强度相互作用对赤潮藻球形棕囊藻（Phaeocystis globosa）生长和光合作用的影响。结果表明,在高光条件下（120μmol.m-2.s-1）,有机氮含量为20%时,其细胞密度、比生长率均显著高于对照组和其他处理组,球形棕囊藻生长最好;在低光条件下（10μmol.m-2.s-1）,有机氮含量大于50%时,其细胞密度要高于硝态氮和有机氮为20%的实验组。无论是高光还是低光条件下,有机氮含量变化对球形棕囊藻Fv/Fm影响不大。但在高光条件下,不同氮源对其Fv/Fm有显著的影响,硝氮组显著高于尿素组而在低光照条件下,以尿素为唯一氮源的对照组达到最大光能转化效率0.752,但与硝氮组差别不显著。对于既能利用无机氮又能利用有机氮的海洋微藻来说,有机氮的存在可能显著促进其增殖,从而改变浮游植物群落结构,并可能在适宜的环境条件下形成赤潮。     

大亚湾裸甲藻种群动态及其关键调控因子

2008年1—12月对大亚湾养殖海域裸甲藻种群动态和主要环境因子进行了周年调查。结果表明,大亚湾海域裸甲藻类群以直径约为16～22μm的小型裸甲藻（Gymnodinium sp.）为主,另外米氏凯伦藻（Karenia mikimotoi）、链状裸甲藻（Gymnodnium catenatum）和血红哈卡藻（Akashiwo sanguinea）也有少量出现。裸甲藻种群密度呈现出明显的季节性变化特征：5月出现裸甲藻密度高峰,全年最大密度达到903 cells.mL-1,秋冬季节密度最小。不同站位裸甲藻密度也具有明显的空间分布差异,养殖及近岸海域密度普遍高于外海对照区。相关性分析结果表明,裸甲藻密度的关键调控因子包括温度、化学需氧量（COD）、可溶性有机氮（DON）和尿素浓度。裸甲藻高密度、高频率出现的温度范围在24～26℃,DON和尿素的质量浓度范围分别为N 156.38～187μg·L-1和N 17.4～38.9μg·L-1。在温度适宜的条件下,尿素等有机氮含量的增加可能成为裸甲藻赤潮的触发因子。