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。     

螺、蚌对污水处理厂再生水环境的改善稳定作用

通过选用昆明市第五污水处理厂的一级A标出水和水处理厂外排污泥作为静态实验环境,研究不同混养密度下铜锈环棱螺、椭圆背角无齿蚌对污水处理厂再生水环境的净化性能,筛选出净化效果较好的放养密度。结果表明:放养30 d,铜锈环棱螺、椭圆背角无齿蚌对污水处理厂再生水环境的水质、底质均有一定的净化作用,扣减空白对照影响,水中COD、TP、NH3-N及底泥有机质平均去除率分别为22.26%、26.10%、25.60%和25.69%,底泥厚度平均减少3.8 cm;与对照相比,放养螺蚌45 d内水均能清澈见底,透明度均>70 cm,能明显稳定水体透明度,改善水环境。综合螺蚌生长适应性和净化效果考虑:污水处理厂再生水静态环境中,螺蚌混养密度应≤3 000 g/m3,在2 000～2 500 g/m3为宜,其中铜锈环棱螺的最适放养密度在400 g/m3,椭圆背角无齿蚌为1 600～2 100 g/m3。     

微囊藻毒素-LR的全内反射荧光免疫传感器研究

在开发全内反射荧光免疫传感器的基础上,研究水中微囊藻毒素-LR(MC-LR)的检测方法。建立了基于MC-LR平面波导免疫芯片的制备方法,并结合流动分析和荧光检测开发检测系统,针对MC-LR的免疫检测条件进行优化。结果表明,全内反射荧光免疫传感器对MC-LR抗体的检测限为0.001μg/mL;在间接竞争免疫检测模式下,最优检测条件是预反应时间5min、预反应温度37℃、进样停留时间500s;在最优检测条件下,对MC-LR的检测限为0.100μg/L,线性区间为0.200~4.000μg/L;全内反射荧光免疫传感器检测MC-LR的加标回收率均在100.0%±20.0%,平行测定的相对标准偏差小于5%。     

藻毒素与生物安全

"水华"(water blooms)是淡水中的一种自然生态现象。绝大多数的水华仅由藻类引起,如蓝藻(严格意义上应称为蓝细菌)、绿藻、硅藻等;也有部分的水华现象是由浮游动物——腰鞭毛虫引起的。"水华"发生时,水一般呈蓝色或绿色。     

直接进样-高效液相色谱-串联质谱分析水中微囊藻毒素

建立了直接进样-高效液相色谱-串联四极杆质谱分析环境水样中微囊藻毒素-LR的分析方法。方法使用C18反相柱为分离柱,柱温40℃,流速0.7 mL/min,乙腈和甲酸水溶液(0.1%)作流动相,采用梯度洗脱,保留时间4.13 min。串联质谱采用多反应监测模式,使用ESI(+)源电离水样。在上述条件下,水样过粒径为0.45μm的滤头后可直接进样,进样体积25μL时检出限可达0.04μg/L,在0.10~200μg/L范围内线性良好(R=0.999 8);样品加标回收率为96.6%~106%,相对标准偏差为1.3%~5.6%。同时方法应用到实际环境水样分析中也具有令人满意的结果。该方法灵敏度高,快速简单,适用于环境水样中MC-LR的分析。     

不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞的相互影响

通过设置模拟摄食试验,使用铜绿微囊藻藻液及滤液对大型溞同时进行急性毒理试验,探讨了不同藻密度条件下铜绿微囊藻与大型溞之间的相互影响。结果表明,大型溞的摄食行为对铜绿微囊藻的生长有抑制,抑制作用随藻密度升高而下降,中、低藻密度(1.01×108mL~(-1)、1.01×107mL~(-1))下的抑制率分别为54.6%、65.7%,高密度(1.01×109mL~(-1))下的抑制率为29.7%。同时,铜绿微囊藻对大型溞有毒性作用,在毒理试验中,藻液组24 h和48 h的LC50值分别为0.455×107mL~(-1)和0.036×107mL~(-1),滤液组24 h和48 h的LC50值分别为1.299×107mL~(-1)和0.179×107mL~(-1)。藻液组的LC50值明显低于滤液组,结合镜检表明,大型溞摄食铜绿微囊藻,铜绿微囊藻对大型溞的毒性影响以胞内毒素为主。在藻-溞微生态系统中,当藻密度低时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果显著,藻细胞被摄食殆尽后大型溞迅速死亡;当藻密度适中时,大型溞种群对铜绿微囊藻的去除效果良好,存活时间最长;当藻密度高时,大型溞种群受藻毒素强烈影响,短时间内死亡殆尽,对铜绿微囊藻的去除效果差。     

宁波市饮用水源地爆发蓝藻水华时微囊藻毒素的污染分析

通过固相萃取净化,建立了超高效液相色谱-串联四极杆质谱法测定水中微囊藻毒素MC-LR和MC-RR的方法,并用该方法监测了宁波市两个饮用水源地爆发蓝藻水华时水体中的微囊藻毒素.监测结果表明,姚江水体中的微囊藻毒素污染水平低,MC-LR和MC-RR没有被检出;梅湖水库水体中MC-RR也未被检出,采取措施后,虽MC-LR有时被检出,但最高时也低于国家标准值(1.0μg/L).     

实时荧光定量PCR法快速测定水中微囊藻

以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）16S rRNA基因片段为靶序列设计一对特异性引物,采用Real-time PCR法,对铜绿微囊藻进行定性、定量检测。试验表明,仅含铜绿微囊藻DNA模板的样品有特异性扩增,扩增产物熔解曲线平稳,峰尖且窄,熔解温度为（87±1）℃。以重组质粒pMD-18T-16S为标准品,检测区间为1．1×102 copies/mL～1．1×108 copies/mL,所得标准曲线符合制备实时定量PCR标准曲线的要求,对标准品进行测定,方法检出限为11 copies/mL。用该标准曲线对实验室培养获得的铜绿微囊藻DNA样品进行定量检测,与显微镜计数结果基本一致。     

金鱼藻与环棱螺对铜绿微囊藻生长及光合活性的抑制作用

沉水植物和螺类是生物防治有害水华的重要手段,然而目前关于这两者对有害蓝藻的协同抑制效率和作用机制尚不清楚.本研究利用沉水植物金鱼藻与铜锈环棱螺在实验室内探究草-螺组合系统对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）生长的抑制效果.结果表明,金鱼藻组、环棱螺组及草-螺组合系统均显著降低了体系内蓝藻Chl-a浓度、总Chl-a浓度和铜绿微囊藻密度,与初始相比,蓝藻活体Chl-a浓度分别减少99.24%、100.00%和98.61%,铜绿微囊藻密度分别减少98.64%、86.44%和97.71%.草-螺共培养和金鱼藻单独培养均可以显著抑制铜绿微囊藻生长,效果相似,而环棱螺单独培养可以使蓝藻Chl-a浓度和光曲线参数值降为零,同时使得微囊藻细胞全部失活.金鱼藻与环棱螺都可以降低铜绿微囊藻光合活性,草-螺共培养系统可以最大程度降低藻类整体的生长潜能.研究发现,草-螺耦合系统对铜绿微囊藻的总体抑制效率略低于两者单独抑制效率,表明金鱼藻和环棱螺在此过程中存在微弱的拮抗作用,但由于草-螺耦合系统的抑制成效同样显著,且抑制途径更多样,同时能更好地维持水体营养盐平衡.在实践过程中建议加强沉...     

光照对微囊藻比重的影响及其调控机制

富营养化湖泊中,浮力调控机制是微囊藻在种间竞争中占据优势的重要原因,而其浮力则受细胞比重的调控。该文探究了微囊藻的比重及其调控因子对光照强度的长期和短期响应。结果表明,10 d的长期实验中,在0～5 500 lx范围内,光照强度越强,比重越大,且与光照强度呈正相关,其中5 500 lx光强下微囊藻培养10 d后的比重增量是200 lx的2.73倍。随着光照强度增加,在比重的调控因子中胞内碳水化合物含量增加,伪空胞含量和胞内蛋白质含量减少。相关性分析显示,碳水化合物增加和伪空胞减少是比重增加的主要原因,尤其是碳水化合物的积累增加了微囊藻的下沉动力。24 h的短期实验结果显示,在光周期内所受光照强度越强,微囊藻的碳水化合物含量积累越多,其比重明显上升;经历暗周期后,光周期内光照强度越强,胞内碳水化合物消耗越多,其比重下降更明显。该研究显示长期和短期条件下高光强都能诱导微囊藻比重增加,但在短期高光强作用下胞内碳水化合物含量虽然积累很快,但同时也促进了其在暗周期的消耗,这为进一步揭示微囊藻的垂直迁移的形成机制提供了参考。