The Comparison of Phosphorus Pools from the Sediment in Two Bays of Lake Dianchi for Cyanobacterial Bloom Assessment

The different pools in the sediment from two bays with different scales of cyanobacterial bloom were studied to assess the trophic status. With large scale of cyanobacterial bloom in Haigeng bay the concentrations of different phosphorus fractions were higher than the corresponding concentrations in Macun bay, and especially WSP and AAP are the most evident, which indicates that there are more available and potential available phosphorus in Haigeng bay. The adsorption experiment also shows that the sediment in Haigeng bay is more saturated than that in Macun bay. Haigeng bay can be faced with the more serious ecological danger. Furthermore the death and deposit of a mass of algae can contribute to phosphorus released from sediment and help to the breakout of newborn cyanobacterial blooms.     

饮用水中蓝藻毒素污染研究进展

日趋严重的水体富营养化已成为全球性的环境问题,藻类及藻毒素给传统净水工艺带来了诸多不利影响,增加了水处理难度.对饮用水中蓝藻毒素去除技术进行了具体的论述,系统分析了各种技术的去除效果和局限性,并对藻毒素研究前景进行了展望.     

微囊藻毒素在土壤中的环境行为及污染风险

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是富营养化水体中发生蓝藻水华时所产生的一类肝毒素,在环境中大量出现时将对生态系统带来冲击并可通过食物链进入人体进而危害人类健康.关于微囊藻毒素的环境行为和污染风险近年来已成为研究热点.论文基于地表物质循环原理,分析了水体中微囊藻毒素经土壤进入人体的途径,指出了土壤在微囊藻毒素迁移转化链条中的位置,概述了微囊藻毒素在土壤中的环境化学行为、农作物的吸收特性及其生态毒理效应等方面的研究进展,提出了在微囊藻毒素迁移转化过程中土壤的净化和传递两大功能,并在此基础上展望了今后的研究方向.     

Effects of elevated CO2 on dynamics of microcystin-producing and non-microcystin-producing strains during Microcystis blooms

In an attempt to elucidate the effects of different CO₂ concentrations (270, 380, and 750 μL/L) on the competition of microcystin-producing (MC-producing) and non-MC-producing Microcystis strains during dense cyanobacteria blooms, an in situ simulation experimentwas conducted in the Meiliang Bay of Lake Taihu in the summer of 2012. The abundance of total Microcystis and MC-producing Microcystis genotypes was quantified based on the 16S rDNA and mcyD gene using real-time PCR. The results showed that atmospheric CO₂ elevation would significantly decrease the pH value and increase the dissolved inorganic carbon (DIC) concentration. Changes in CO₂ concentration did not show significant influence on the abundance of total Microcystis population. However, CO₂ concentrations may be an important factor in determining the subpopulation structure of Microcystis. The enhancement of CO₂ concentrations could largely increase the competitive ability of non-MC-producing over MC-producing Microcystis, resulting in a higher proportion of non-MC-producing subpopulation in treatments using high CO₂ concentrations. Concurrently, MC concentration in water declined when CO₂ concentrations were elevated. Therefore, we concluded that the increase of CO₂ concentrations might decrease potential health risks of MC for human and animals in the future.     

人工生物结皮的发育演替及表土持水特性研究

为了解接种蓝藻对荒漠地区表土持水特性的改善作用,对库布齐沙漠东缘达拉特旗地区人工接种蓝藻后形成的生物结皮进行了发育演替及持水特性研究.结果表明,在人工接种荒漠蓝藻之后,藻结皮能够很快形成,并在一些微环境下藻结皮直接演替为藓结皮(接种2~3 a后).随着结皮的发育演替,表土生物量、多糖含量、厚度以及孔隙度增加,而土壤容重减小;同时,形成结皮之后表土质地也发生了明显的变化,其中沙粒含量逐渐减少,粉粒、黏粒含量增加.实验还发现随着结皮的发育演替,表土含水量与饱和持水量都呈增加的趋势,即:藓结皮>藻结皮>流沙,藻结皮中的含水量(饱和持水量)为流沙中的1.1~1.3倍,藓结皮中的含水量(饱和持水量)为流沙中的1.8~2.2倍.相关分析表明表土含水量及饱和持水量与表土生物量、多糖含量、厚度、容重、粉粒和黏粒含量呈正相关,与表土孔隙度和沙粒含量呈负相关.通过逐步回归分析发现影响含水量的主要因素为表土黏粒的含量,而影响饱和持水量的主要因素为表土孔隙度.     

蓝藻水华聚集对水葫芦生理生态的影响

蓝藻水华聚集后常会引起水体溶氧(DO)下降、水体环境恶化,从而对水生植物的生长产生影响.采用模拟实验,研究了在不超过25℃、5种不同浓度蓝藻聚集后,对水葫芦生长的影响及其生理响应变化,以期为减轻蓝藻聚集对植物不良影响和提高水体净化效果提供理论依据.结果表明,蓝藻聚集浓度低于60 g·L-1的处理中,随着蓝藻浓度的增加,水体的DO、p H下降,ORP值降低到100 m V左右,TN降低了58%~78%、TP降低了43%~68%、COD降低了59%~73%,植物叶片可溶性蛋白、可溶性糖、MDA含量增加;并且蓝藻浓度越高,MDA含量越高.在不同蓝藻浓度处理中,在低于60 g·L-1的蓝藻聚集下,水葫芦仍可以生长;超过60 g·L-1的处理中,DO、ORP大幅度降低,水体出现缺氧乃至厌氧状态,植物叶片中可溶性糖的含量随着实验的进行表现为先增加、后减小的变化趋势,表明随着蓝藻浓度的增加,水葫芦对水体中氮磷的吸收能力降低,蓝藻聚集将对其产生不可逆的胁迫.各处理中植物的根长、总长、鲜重与实验刚开始相比,都呈现增加的趋势,根长增加0.29~2.44倍,总长增加0.41~0.76倍,鲜重增加0.9~1.43倍,并且随蓝藻浓度的增加,根长、总长增加的幅度减小.因此在利用漂浮植物水体净化中,将避免蓝藻的严重聚集,从而更好地发挥其水体净化功能.     

微囊藻水华对水体中氮转化及微生物的影响

氮是水生态系统初级生产力的限制性生源要素,认识水体中氮的转化特征有利于调控和削减水体中过量的氮,对维持水生态健康十分重要.氨氧化细菌、氨氧化古菌以及反硝化细菌在氮循环中发挥关键作用.通过在室内构建微宇宙模拟蓝藻水华的重复暴发,发现在蓝藻水华暴发和衰亡短期内,TN、氨氮、TOC浓度快速升高和DO急剧降低,但后期逐渐得到恢复,且水体中的TN在高浓度藻存在下迅速降低.在蓝藻水华暴发和衰亡过程中,太湖水体中氨氧化菌演化为AOB占优势,氨氧化功能活性逐渐恢复,有利于水体中氨氮的去除.蓝藻水华暴发促进太湖水体中含nir S和nir K基因反硝化菌的数量增加至起始的100倍左右,从而促进水体中总氮的去除.     

微囊藻毒素含量与自然水体环境影响因子的相关性

研究了太湖流域湖州段、杭州市贴沙河和某水华池塘等自然水体的微囊藻毒素水平,利用相关性分析、主成分分析、聚类分析等统计方法,探讨了自然水体中微囊藻毒素MCLR和MCRR与环境影响因子的相关性.结果表明,3处水体的微囊藻毒素MCLR水平为0.049～12.30μg/L,MCRR为0.032～7.90μg/L,底层水中微囊藻毒素的含量显著高于表层水;水体中MCLR的平均浓度与TN、NH₄⁺-N、NO₂^--N和TP呈显著正相关(p<0.01),与水温、DO和氮磷比呈显著负相关(p<0.01),MCRR的平均浓度与NO₃^--N和氮磷比呈显著正相关(p<0.01),与pH、DOC、高锰酸盐指数、光密度呈显著负相关(p<0.01);TP和NO₂^--N是影响MCLR生物合成的主导因子,NO₃^--N和氮磷比是影响MCRR生物合成的重要因子;NO₂^--N和NO₃^--N可能分别是MCLR和MCRR生物合成中利用的主要无机氮源.     

微囊藻毒素的极谱测定法

建立了微囊藻毒素的一种新的测定方法.在Ni2 -硼砂为支持电解质的体系中,微囊藻毒素-RR在-1.55V产生一个极谱波.在此实验条件下,微囊藻毒素在1.50～8.00mg/L浓度范围内,极谱波高与微囊藻毒素浓度有良好的线性关系,线性相关系数为0.998,检测限为0.07mg/L.同时对测定条件进行了研究,并探讨了极谱电流的性质,认为该极谱波是一个催化氢波;常见无机物和有机物不干扰本法测定,具有良好的选择性.该方法用于实际水样测定,获得了满意结果.     

2017年夏季巢湖水华期间浮游植物与蓝藻毒素的时空变化特征

蓝藻水华暴发过程中水华物种的演替及其与蓝藻毒素的关系,对于湖泊的风险评估具有重大意义。于2017年水华暴发较为严重的夏季（6-8月）对巢湖水体的理化参数、浮游植物和蓝藻毒素进行了调查和分析。结果表明：夏季巢湖基本上处于富营养-超富营养的状态。24个样本共鉴定出浮游植物7门72属117种,以绿藻门、蓝藻门和硅藻门为主。浮游植物的群落组成和细胞密度存在明显的时空差异性,其中6月浮游植物平均细胞密度为1.35×10⁸ cells/L,优势种属主要为微囊藻（Microcystis spp.,优势度为0.397）、水华长孢藻（Dolichospermum flos-aquae,优势度为0.195）和水华束丝藻（Aphanizomenon flos-aquae,优势度为0.181）;7月浮游植物平均细胞密度为1.31×10⁸ cells/L,优势种属主要为微囊藻（优势度为0.741）和黏伪鱼腥藻（Pseudanabaena mucicola,优势度为0.072）;8月浮游植物平均细胞密度为1.01×10⁸ cells/L,优势种属主要为微囊藻（优势度为0.646）。11种蓝藻毒素在夏季巢湖水体中均有不同程度的检出,其中以微囊藻毒素MC-LR、MC-RR和MC-YR为主,最高检出浓度分别为0.115、0.107、0.018 μg/L。此外,分析了拟柱孢藻毒素浓度与水华束丝藻细胞密度的关系,显示两者之间存在非常显著的正相关性（P<0.01）,表明水华束丝藻可能是其最主要的产毒蓝藻。11种蓝藻毒素的浓度均未超过饮用水安全标准的规定,但其潜在的安全风险依然需要密切注意。