温度对外源性32P在水、铜绿微囊藻和底泥中迁移的影响

采用同位素示踪法,在实验室模拟研究不同温度下外源性无机磷酸盐在水、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和底泥中的迁移过程.外源性³²P加入水中后,首先是一种与温度无关的快速物理化学分配,大量溶解性磷酸盐迅速进入底泥和微囊藻中.随后水中³²P的迁移主要受微囊藻生长状况的影响.温度升高有利于微囊藻的生长,并提高了微囊藻吸磷的速度.微囊藻中最大外源性磷浓度只与水环境中的初始磷浓度有关.25℃时铜绿微囊藻的生长曲线有7d的对数期,没有明显的稳定期就转入衰亡期.在25℃时,当微囊藻超积累P到一定程度后,其对数生长同细胞内含P量无关.随着时间的推移,外源性³²P不断向底泥中迁移,实验末期所有的³²P都转移到底泥中.提高温度使水中溶解性外源性磷的下降速率加快,7d后水中溶解的外源性磷浓度低于0.00716mg·L^-1.     

环境因子对福建省山仔水库水华微囊藻生长的影响

研究光照、温度和磷酸盐对福建省山仔水库水华微囊藻[Microcystis flos-aquae (Wittr.) Kirchn.]SZ200307生长的影响.结果表明:随着光照强度的增加,水华微囊藻SZ200307的生长加快,但过强的光照强度反而抑制其生长,最适光照强度为4 000～4 500 lx;20℃～30℃,水华微囊藻SZ200307有较高的比增殖率,30℃最适合其生长;当磷的浓度较低而其他条件不变时,添加外源性磷,水华微囊藻SZ200307增长迅速;当磷浓度高于0.258 mg*L-1,磷元素不再是其增长的限制性因子,温度、光照等其他环境因子将限制其增殖.     

冬季太湖表层底泥产毒蓝藻群落结构和种群丰度

应用荧光定量PCR对冬季太湖不同湖区底泥表面有毒微囊藻和总微囊藻种群丰度进行调查,同时基于PCR-DGGE技术对底泥中有毒微囊藻群落结构进行分析。结果表明:微囊藻在太湖底泥表面分布广泛,所有采样点都检测到有毒微囊藻存在,且不同湖区有毒微囊藻和总微囊藻种群丰度存在显著差异,有毒微囊藻和微囊藻基因型丰度范围分别为1.23×10⁴-3.75×10⁶拷贝数/g干重和2.56×10⁴-1.07×10⁷ 拷贝数/g干重,有毒微囊藻与微囊种群丰度的比例为4.8％-35.2％;DGGE指纹图谱显示,冬季太湖不同湖区表层底泥中有毒微囊藻群落结构相似性较高,相似性系数为70.2％-96.0％。虽然不同湖区基因型组成存在差异,但所有样品中占优势的基因型是一致的。同时发现,优势基因型所占的比例与样品的香农多样性指数呈负相关。序列分析表明,mcyA序列长度为291bp,序列相似性超过97％。综合定量PCR结果和底泥中叶绿素a和藻蓝素浓度的测定结果,可以得出2010年冬季太湖蓝藻越冬主要集中在梅梁湾、竺山湾、贡湖湾和湖心。通过建立荧光定量PCR分析方法,为研究湖泊底泥中蓝藻种群丰度动态变化奠定了基础。     

不同藻类对大型溞存活和生殖的影响

通过生命表技术观察了大型溞（Daphnia magna）在实验室恒定温度（25 ℃）下分别以梅尼小环藻、铜绿微囊藻905、铜绿微囊藻469和斜生栅藻为饵料时的存活率和生殖量变化,并据此探讨了不同藻类对大型溞生活史特征的影响。结果表明：大型溞食用梅尼小环藻和铜绿微囊藻469后生长良好,大型溞在斜生栅藻中也能较好生长,而铜绿微囊藻905对大型溞的生长和繁殖均有不良影响;大型溞对不同藻类的净生殖率(R₀)、世代历期(T)和内禀增长率(r_m)及存活率有不同的影响,梅尼小环藻分别为44.35、11.86、0.32、5%;铜绿微囊藻469分别为48.20、14.25、0.27、30%;斜生栅藻分别为8.10、12.47、0.17、15%;铜绿微囊藻905分别为0、0、0、0。     

两种沉水植物对间隙水磷浓度的影响

为研究两种根系特征的沉水植物在生长过程中对间隙水中磷浓度的影响,选取根系较多的沉水植物苦草和根系相对较少的沉水植物黑藻作为实验材料,监测底泥中间隙水各形态磷含量及环境因子的变化,探讨不同根系特征沉水植物对间隙水中磷的影响。结果表明:黑藻和苦草实验组沉积物间隙水中各形态磷的浓度均呈不同程度的降低,黑藻和苦草对于稳定水质,减少底泥中磷向水中转移具有明显的效果;沉水植物不同,底泥间隙水中溶解性总磷(DTP)和溶解性活性磷(SRP)存在明显差异。实验结束时黑藻组和苦草组间隙水中DTP的浓度分别为0.24,0.01 mg/L,SRP的浓度分别为0.22 mg/L,0.004 mg/L。间隙水中磷的形态主要以DTP和SRP为主,溶解性有机磷(DOP)的含量相对较低。沉水植物对间隙水中磷的吸收是降低间隙水中磷含量的重要原因,苦草的吸收能力大于黑藻。沉水植物根系通过降低底泥p H值,提高氧化还原电位(Eh)的方式抑制了底泥中磷的释放。     

冲天湖底泥表层微囊藻休眠体复苏与菌群动态

对频繁暴发微囊藻水华的西洞庭冲天湖表层底泥和上覆水取样,检测和分析了底泥表层微囊藻休眠体丰度和菌浓度、上覆水中微囊藻细胞丰度和菌浓度以及部分理化性质,结合室内模拟试验。结果表明:2—6月份冲天湖底泥表层和上覆水中总菌浓度均显著上升(P0.05),底泥表层总菌浓度显著高于上覆水(P0.05),优势菌群均为微小杆菌属(Exiguobacterium)、假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus);4月份底泥表层微囊藻休眠体开始复苏且休眠体丰度下降,6月份休眠体丰度显著低于4—5月份(P0.05),而上覆水中微囊藻细胞丰度上升,6月份显著高于4—5月份(P0.05);复苏优势藻为铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flos-aqua)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii);复苏期间促休眠体复苏优势菌群浓度显著上升、"底泥-上覆水"界面溶解氧浓度与TN/TP比显著下降(P0.05)。说明冲天湖底泥表层和上覆水优势菌群可能通过改变底泥表层理化环境影响微囊藻休眠体复苏。     

底泥中微囊藻复苏和生长特性的研究

研究了微囊藻群体从底泥中释放进入水体的过程及这一过程与水体温度、光照及营养盐的关系 ,并比较了底泥和水体中微囊藻群体的生长特性。同时 ,比较了温度对经低温 (4℃ )处理的和处于对数期的Microcystis.sp .94 0的叶绿素荧光强度的影响。结果表明 ,在 15℃ ,30 μEm-2 s-1光照条件下 ,底泥中的微囊藻群体复苏开始启动 ,并于15d后开始上升到水体中。研究表明 ,存在于底泥中的微囊藻群体从底泥中迁移至上层水体的最适条件为 2 0℃ ,30 μEm-2 s-1。分别培养底泥微囊藻群体和同时期水体中的微囊藻群体 ,研究它们的生长特性 ,发现底泥中的微囊藻群体生长的最适温度为 2 0℃ ,光照强度为 30 μEm-2 s-1,与同期水体中的微囊藻群体生长条件相似。经低温 (4℃ )处理的微囊藻群体和生长周期处于对数期的微囊藻群体叶绿素荧光的影响的实验中 ,作者发现在 2 0℃和 2 5℃时 ,两种经过不同处理的微囊藻群体都随着时间增加而增长。但是 ,在 10℃和 15℃时 ,低温处理的微囊藻群体的叶绿素荧光随着时间增加而增长 ,而处于对数期的微囊藻群体的叶绿素荧光随着时间增加而降低。这表明长期处于低温和黑暗环境中的微囊藻细胞的光系统Ⅱ未受到严重的损伤 ,当环境转变有利于生长时 ,微囊藻细胞的光系统Ⅱ恢复活性。本研究结     

磷浓度对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响

为了解磷浓度对生物操纵和水生植被恢复效果的影响,以铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和大型沉水植物的代表,在25℃、2000—3000lx光强和11mg/L氮浓度条件下,研究两者和三者共培养时4种磷浓度(0.2、0.5、1.0、1.5 mg/L)下各自的增长率和培养液中氮磷去除率的变化。结果表明:两者共培养时,磷浓度不大于0.2mg/L时,有利于大型溞的繁殖和金鱼藻的生长;磷浓度介于0.5—1.5mg/L时,铜绿微囊藻呈正增长趋势,而金鱼藻的生长则明显受抑制。三者共培养时,所有磷浓度下的大型溞数量及金鱼藻生物量均不同程度的升高,且铜绿微囊藻的生长得到了有效抑制,以磷浓度为0.2—0.5mg/L时效果最佳;N/P比值对藻、溞、草间的相互作用有重要影响,在藻-溞系统中,大型沉水植物的加入可以大大提高抑藻效果,减小N/P比值波动带来的不利影响。磷浓度为0.5mg/L时的水体氮磷去除效果好于其他磷浓度梯度。     

温度和初始密度比对2种微藻生长竞争的影响研究

为了探究不同温度和初始密度比对舟形藻和铜绿微囊藻生长竞争的影响,该研究设计不同温度梯度(10、15、20、25、30和35℃)和舟形藻与铜绿微囊藻不同初始密度比(1∶10、1∶1、10∶1),研究不同条件对2种微藻生长竞争的影响。结果表明:(1)单种培养条件下,随温度升高,舟形藻细胞密度呈现先增后减趋势,最适生长温度为20～25℃,最大藻细胞密度为3.883×10~5个/mL;铜绿微囊藻细胞密度随温度升高而增大,35℃达到最大值(4.813×10~6个/mL)。(2)混合培养条件下,温度和初始密度比对两者生长均产生影响,舟形藻对铜绿微囊藻的竞争能力随舟形藻初始密度增大而增强,温度25℃、初始密度比10∶1处理条件下,舟形藻对铜绿微囊藻生长抑制作用最为明显。(3)根据Lotka-Volterra竞争模型推断,高温(30～35℃)条件下,铜绿微囊藻占有优势;低温(10～20℃)条件、初始密度比为1∶10的舟形藻与铜绿微囊藻稳定共存;初始密度比为1∶1和10∶1时舟形藻占有优势,且在舟形藻最适生长条件(25℃)下两者不稳定共存。     

池塘水华与底层磷营养状态的关系

比较了武汉东郊相邻池塘间隙水、上覆水与沉积物中磷形态、水相中与不同大小颗粒相联系的碱性磷酸酶活性 (APA)、溶解态与沉积物APA动力学参数及沉积物有机质的含量。铜绿微囊藻 (Microcystisaeruginosa)出现或繁盛的池塘上覆水中正磷酸盐 (O—P)或间隙水中不同形态磷的浓度较高 ,而底层水相不同形态磷浓度较低的池塘叶绿素的浓度亦低 ,且未见铜绿微囊藻 ,故水华与底层磷营养之间联系紧密。各塘沉积物磷主要以铁结合态形式存在 ,铜绿微囊藻繁盛的池塘沉积物中铁结合态磷含量较低 ,而有机质含量较高 ,底层APA亦表现出较高的底物亲和能力 (较小的Km 值 )和反应速度 (较大的Vmax值 ) ,上述结果说明 ,有机质可能在上覆水、间隙水与沉积物诱导具不同动力学特征的高APA ,同时引发厌氧状态 ,这双重因素均有利于O—P的迅速释放 ,从而促进水华的形成     

有机磷农药对滇池微囊藻生长和摄磷效应的影响

采集滇池水体作为铜绿微囊藻培养基,研究了两种有机磷农药(甲胺磷和辛硫磷)对微囊藻生长和摄磷效应的动力学规律。结果表明,在滇池水体中添加较低浓度的甲胺磷(0.8、1.6、3.2mg/L)和辛硫磷(0.02、0.06、0.1mg/L)均能不同程度地促进微囊藻的生长,且在HGZ培养基中抑制微囊藻生长的浓度在滇池水体中却能促进微囊藻的生长。微囊藻的生长取决于细胞内磷的浓度且对磷的吸收利用存在积累性,在微囊藻生长初期,摄取各形态磷的速率较快;随后微囊藻摄取各形态磷的速率较慢。总溶解磷(TSP)和溶解反应磷(SRP)是微囊藻优先摄取的磷形态,在生长过程中微囊藻利用了大量的溶解有机磷(DOP)作为磷源加速生长。这一特点对于微囊藻成为淡水湖泊富营养化发展过程中的一种重要优势种具有极为重要的作用。     

氮浓度对铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻三者相互作用的影响

为了解氮浓度对生物操纵和草-藻竞争的影响, 选取铜绿微囊藻、大型溞和金鱼藻分别作为浮游植物、浮游动物和沉水植物的代表, 在温度25℃, 光强2600 lx, 光暗比14h﹕10h, 磷浓度1.5 mg/L时, 研究5种氮浓度(0.5、2、4、8和16 mg/L, 用KNO₃溶液配制)下, 溞-藻, 草-藻和溞-草-藻共培养时各自的增长率和培养液中氮磷削减率的变化。结果表明: 在单独培养铜绿微囊藻时, 氮浓度控制在1.97 mg/L以下, 可有效降低培养液中藻的增长率。在溞-藻共培养时, 大型溞有效控藻的氮浓度范围为0.5—4 mg/L; 在草-藻共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—2 mg/L, 对应氮浓度下(0.5和2 mg/L), 实验末期铜绿微囊藻细胞密度分别是溞-藻共培养的23.89%和21.51%, 控藻效果更好; 在溞-草-藻三者共培养时, 有效控藻的氮浓度范围为0.5—16 mg/L, 且氮浓度为0.5—4 mg/L时, 大型溞和金鱼藻的增长率均显著大于铜绿微囊藻, 铜绿微囊藻的增长率均为负值, 控藻效果最好。大型沉水植物的加入, 可以有效提高生物操纵的控藻效果, 减少水中氮磷含量, 长期有效地改善水质。     

微囊藻碳酸酐酶活性在不同环境因素下的调节与适应

测定了3种微囊藻水华中的优势种类,即铜锈微囊藻（Microcystis aetlzginosa Kutz．）,绿色微囊藻（Microcystis viridis（A．Br．）Lemm）,惠氏微囊藻（Microcystis wesenbergii（Kom．）Kom．）,以及微囊藻573（Microcystis sp．573）的碳酸酐酶活性;研究了无机碳、pH、温度、光强、NIP比等环境因素和外源葡萄糖对铜锈微囊藻碳酸酐酶活性的影响,发现微囊藻碳酸酐酶活性受环境中碳酸氢根浓度的调节,故推断碳酸氢根是铜锈微囊藻利用的主要无机碳形式;相比添加葡萄糖进行混合营养培养的细胞,无外源葡萄糖和暗饥饿培养的微囊藻细胞会产生高约6倍的碳酸酐酶活性;光强的改变也会影响碳酸酐酶的活性。     

太湖水生植物氮磷与湖水和沉积物氮磷含量的关系

 分析了太湖沉水植物、浮叶植物组织及生长环境中的N、P含量,结果表明：太湖沉水植物组织N、P含量一般要高于浮叶植物组织,5月的N、P含量(以干重计)一般高于9月。5月以沉水植物微齿眼子菜(Potamogeton maackianus)的N(28.452 mg?g－1)、轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)的P(4.552 mg&;#8226;g^－1)含量最高,浮叶植物荇菜(Nymphoides peltatum)的N(14.363 mg&;#8226;g^－1)、P(1.792 mg&;#8226;g^－1)含量均为最低;9月以沉水植物苦草(Vallisneria natans)的N(25.206 mg&;#8226;g^－1)、P(2.727 mg&;#8226;g^－1)含量最高,浮叶植物荇菜的N(17.245 mg&;#8226;g^－1) 、P(1.519 mg&;#8226;g^－1)含量均最低。沉水和浮叶植物的N、P含量与水体N、P浓度的相关性较为显著;与沉积物N、P的相关性不明显。此外,植物体内的N、P含量亦与植物物种的特性、生长发育阶段和生长状况等内在因素密切相关。     

Cyanide production by Pseudomonas fluorescens and Pseudomonas aeruginosa.

Of 200 water isolates screened, five strains of Pseudomonas fluorescens and one strain of Pseudomonas aeruginosa were cyanogenic. Maximum cyanogenesis by two strains of P. fluorescens in a defined growth medium occurred at 25 to 30 degrees C over a pH range of 6.6 to 8.9. Cyanide production per cell was optimum at 300 mM phosphate. A linear relationship was observed between cyanogenesis and the log of iron concentration over a range of 3 to 300 microM. The maximum rate of cyanide production occurred during the transition from exponential to stationary growth phase. Radioactive tracer experiments with [1-14C]glycine and [2-14C]glycine demonstrated that the cyanide carbon originates from the number 2 carbon of glycine for both P. fluorescens and P. aeruginosa. Cyanide production was not observed in raw industrial wastewater or in sterile wastewater inoculated with pure cultures of cyanogenic Pseudomonas strains. Cyanide was produced when wastewater was amended by the addition of components of the defined growth medium.     

Cyanide production by Pseudomonas fluorescens and Pseudomonas aeruginosa

Of 200 water isolates screened, five strains of Pseudomonas fluorescens and one strain of Pseudomonas aeruginosa were cyanogenic. Maximum cyanogenesis by two strains of P. fluorescens in a defined growth medium occurred at 25 to 30 degrees C over a pH range of 6.6 to 8.9. Cyanide production per cell was optimum at 300 mM phosphate. A linear relationship was observed between cyanogenesis and the log of iron concentration over a range of 3 to 300 microM. The maximum rate of cyanide production occurred during the transition from exponential to stationary growth phase. Radioactive tracer experiments with [1-14C]glycine and [2-14C]glycine demonstrated that the cyanide carbon originates from the number 2 carbon of glycine for both P. fluorescens and P. aeruginosa. Cyanide production was not observed in raw industrial wastewater or in sterile wastewater inoculated with pure cultures of cyanogenic Pseudomonas strains. Cyanide was produced when wastewater was amended by the addition of components of the defined growth medium.     

不同外源条件对4种白腐真菌溶藻效果的影响

【目的】评价白腐真菌Irpex lacteus XX-5、Trichaptum abietinum 1302BG、Ceriporia lacerata P2、Bjerkandera adusta XX-2处理铜绿微囊藻废水的应用潜力。【方法】采用分批次实验研究pH、温度、铜绿微囊藻浓度、金属离子、氮源、磷源对白腐真菌I. lacteus XX-5、T. abietinum 1302BG、C. lacerata P2、B. adusta XX-2溶解铜绿微囊藻的影响。【结果】在不同外源条件下,4种白腐真菌对铜绿微囊藻的抑制效果明显,均达60%以上。菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2受外源条件的影响很小,菌株C. lacerata P2的抑制率达70%以上,菌株B. adusta XX-2的抑制率达60%以上;菌株T. abietinum 1302BG、I. lacteus XX-5在不同外源条件下抑制率均会发生相应的变化,但抑藻率均可达60%以上。【结论】研究所使用的4种白腐真菌对抑制铜绿微囊藻具有较好的应用潜力,尤其是菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2。     

Macrophyte growth and sediment phosphorus and nitrogen in a Canadian prairie river

1. The role of sediment phosphorus (P) and nitrogen (N) in regulating growth of rooted macrophytes in a Canadian prairie river was investigated by means of in situ observations and artificial stream fertilization experiments.
2. Biomass and percentage cover of rooted macrophytes in the South Saskatchewan River increased downstream of a municipal sewage treatment plant, with maximum abundance occurring between 25 and 100 km downstream of the outfall. Biomass in the river was related to sediment P but not N concentration, although sites of maximum biomass did not coincide with sites of maximum sediment P concentration.
3. Artificial stream experiments revealed that while biomass was unaffected by addition of N to the sediment, it was enhanced by the addition of P to sediments, and further enhanced with the addition of N and P together, indicating a primarily P‐limited system, with secondary N limitation when P is in excess.
4. Macrophyte biomass increased linearly with increasing sediment P concentration in the artificial streams, and tissue P concentration peaked at ≈ 400 μg g^–1. Biomass did not respond to increasing sediment N concentration, and only a weak relationship was observed between tissue N and sediment N, with maximum tissue N corresponding to ≈ 140 μg g^–1 sediment exchangeable N.
5. A lack of concurrence between the sediment P concentration producing maximum biomass and tissue P concentration in situ vs. under experimental conditions indicates that other environmental factors have an important role in regulating macrophyte growth in rivers. Thus, while nutrient control may be one element in a river macrophyte control programme, a holistic ecosystem approach should be adopted to account for the other factors that may affect the growth of rooted plants.     

Survival of Mycobacterium avium in drinking water biofilms as affected by water flow velocity, availability of phosphorus, and temperature

Mycobacterium avium is a potential pathogen occurring in drinking water systems. It is a slowly growing bacterium producing a thick cell wall containing mycolic acids, and it is known to resist chlorine better than many other microbes. Several studies have shown that pathogenic bacteria survive better in biofilms than in water. By using Propella biofilm reactors, we studied how factors generally influencing the growth of biofilms (flow rate, phosphorus concentration, and temperature) influence the survival of M. avium in drinking water biofilms. The growth of biofilms was followed by culture and DAPI (4',6'-diamidino-2-phenylindole) staining, and concentrations of M. avium were determined by culture and fluorescence in situ hybridization methods. The spiked M. avium survived in biofilms for the 4-week study period without a dramatic decline in concentration. The addition of phosphorus (10 microg/liter) increased the number of heterotrophic bacteria in biofilms but decreased the culturability of M. avium. The reason for this result is probably that phosphorus increased competition with other microbes. An increase in flow velocity had no effect on the survival of M. avium, although it increased the growth of biofilms. A higher temperature (20 degrees C versus 7 degrees C) increased both the number of heterotrophic bacteria and the survival of M. avium in biofilms. In conclusion, the results show that in terms of affecting the survival of slowly growing M. avium in biofilms, temperature is a more important factor than the availability of nutrients like phosphorus.