水华的发生、危害和防治

简要论述了淡水水体富营养化、水华的含义、水华发生的原因和危害,并对富营养化和水华的各种防治措施进行了介绍。     

水华杀藻微生物的分离与分子生物学鉴定

正除藻方法一般分为工程物理方法、化学药剂法和生物方法三大类。作为庞大的富营养化湖泊的藻类控制技术,利用工程物理方法和化学药剂法显然是行不通的,对环境友好的生物控藻技术受到越来越多的关注,国内外许多富营养化湖泊水华的控藻技术的研究热点转向生物控藻技术。在利用生物控藻上,目前主要有三个方面,一是以鱼类控制藻类的生长;二是以水生高等植物控制水体富营养盐及藻类; 三是以微生物来控制藻类的生长。其中由于微生物易于繁殖的特点,使得微生物控藻是生物控藻里最有前途的一种控藻方式。这些杀藻微生物主要包括细菌(溶藻细菌)、病毒 (噬藻体)、原生动物、真菌和放线菌等五类。国内外对杀藻微生物的分离和鉴定有一些报道,但都不够系统和全面, 本文以本实验室的工作为基础,较全面、系统地介绍前三类水华杀藻微生物的分离与纯化及其分子生物学鉴定方法。       

河道水华防治的研究进展

水华的防治是水环境保护的一个重要部分,它对水生生物、水产养殖、景观美化以及人类健康等方面有较大的影响。水华问题也是目前乃至今后很长一段时间内国内外关注的一个主要环境问题。为探索河道水华的防治措施,分析了水华的形成与水体富营养化间的相关性,综述了目前对水华成因、影响因素及其危害的一般认识,结合国内外水华治理的研究现状,讨论了今后在实际应用中的可行性策略。     

固定化微生物技术在受污养殖水体和水华水域生物修复中的应用

固定化微生物技术作为一种新型的生物修复技术,具有高效、稳定、生物安全性较高等特点,已经广泛应用于各种污染水体的净化修复之中,也包括受污染日益严峻的近海养殖水体。综述从固定化微生物技术的出现和应用出发,对不同固定方法的优劣及其所擅长降解的污染物类型进行对比,对不同载体的特点进行分析,总结了固定化微生物技术在近海养殖水体污染修复的研究概况,并对当前该技术应用存在的问题进行分析和未来研究的方向进行展望。     

淡水湖泊中微囊藻水华的成因分析

我国藻型富营养化湖泊中一个重要的生物类群是微囊藻,结合国内近几年来对微囊藻形成水华的机制的研究,从微囊藻的结构和生理特点以及环境中温度、光照、pH和营养盐等生态因子综合作用上分析了微囊藻水华的成因。     

湖泊水华疯长的启示和进行生物防治研发的途径

水华或水花（waterflower）是水域富营养化造成的恶果,也是水域遭受污染而造成的,给湖泊等水域带来灾难性严重后果,造成重大经济损失,给生活带来诸多不便。这是世界性治污的重大课题。江苏大湖水华（主要是蓝藻）的疯长是最典型的一例,引起国家的高度重视。多年来,有关研究单位花了很大工夫对水华进行治理,但只治标,未能治本,没有想到水华在大湖暴长如此之快!从长远计,如何有效治理水华的发生与发展呢？《生物工程学报》（21（4）：584,2005）作了一些报道,这里再补充几点供研究参考。应从两方面着手：一、多途径解决水域富营养化问题：减排与防治同时并重,也就是说。控制各类废弃物的排放,并控制水华的猛长,这是基础条件;与此同时还要变有害为无害,实现水华（蓝藻）资源化（蓝藻富含蛋白质,其含量相当于大豆的40％,还富含氨基酸、维生素）,可形成“再生产业”。     

水华爆发的突变模型——以巢湖为例

面对湖泊水库富营养化的严峻形势,水华防治是当务之急,而根据富营养化现状对水华进行准确的判定和预报更是重中之重.从水生态系统的角度出发,综合考虑TP、T、Chla和DO等4个对巢湖富营养化乃至水华影响最为突出的因子,构建了巢湖水华突变的尖点模型,通过模型来模拟巢湖富营养化引发水华的情势.在对巢湖2000～2003年时间序列的监测数据进行数据拟合的基础上,发现南淝河入湖区断面处逐月TP、T、Chla和DO数据的演变规律符合突变理论的尖点模型特征.经检验,模型的相对误差控制在10%左右,具有较好的拟合精度.根据模型的突变判别,巢湖的水生态系统2003年7月在南淝河入湖区断面处发生了突变,这一模拟结论与该断面2003年8月爆发水华的实际情况相一致.研究表明,水华突变模型的建立,准确地反映了巢湖富营养化引发水华的实际情况,系统地勾勒出富营养化状态下水生态系统各要素间的动态响应模式,揭示了水华爆发的突变机理.通过水华突变模型的构建,不仅能够对巢湖水华的发生进行判断和预报,还可以对各项防治措施的实施效果进行预测和模拟,进而为综合整治方案的优化和统筹提供科学依据.水华的爆发是多诱因的综合作用结果,是营养物质长期累积、由量变到质变的演化过程,作为目前唯一的一种研究由渐变引起突变的系统理论,突变理论满足水华研究的数理要求,为水华现象的数值模拟提供了可行的解决方案.     

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.     

微生物技术在食品安全性中的应用分析

随着科学技术的不断发展,人们的生活水平正在不断提高,人们对食品安全性要求也越来越严格,微生物技术的快速发展使其在食品安全中起到越来越重要的作用。本文针对新时代下人们对食品安全性要求提高,微生物技术在食品安全性中的应用做出了分析探讨。     

鄱阳湖的中国水华蓝藻新记录属气丝藻属

2012年4月和10月在江西省鄱阳湖进行野外调查时, 发现一种浮游的丝状蓝藻。通过分离纯培养, 获得了6个纯化藻株。根据藻株主要形态学特征及其16S rRNA基因序列与比较, 鄱阳湖这些藻株与老挝的2株Aerosakkonema funiforme较为相近, 其中16S rRNA基因序列的相似度达到98%。鉴于这些藻株不同于颤藻目中其他属的藻株, 因此确定为我国一水华蓝藻新记录属气丝藻属Aerosakkonema Nanda Watanabe 2012, 模式种为索状气丝藻Aerosakkonema funiforme Nanda Watanabe 2012。       

湘江藻类水华结构特征及对重金属的积累

2010年9月下旬,湘江中下游发生藻类水华,严重影响了沿线居民的生活.采集湘江上游永州、中游衡阳与下游株洲、湘潭、长沙段水样,对此次水华期间浮游植物群落结构、优势种类进行了调查分析,并测定其对湘江金属离子的积累,进行小鼠生物毒性实验,旨在评价此类水华是否将对湘江水生生态系统及人体健康构成威胁.结果表明：（1）光学显微镜与扫描电子显微镜分析,此次水华为硅藻门颗粒浮生直链藻（Aulacoseira granulata）水华.湘潭和长沙段水华最为严重,藻细胞数均达到1.3×105丝状体/L,长沙段叶绿素a含量达0.04mg/L;（2）湘江颗粒浮生直链藻对金属离子Al,Fe和Mn富集量分别达到4.4×103,768.4和138.7mg/kg干重,富集系数分别为4.0×105,7.7×105和3.2×103;其对高毒重金属Pb富集量为19.2mg/kg干重,富集系数为9.6×103;（3）小鼠生物毒性实验证实,湘江重金属污染条件下颗粒浮生直链藻水华存在一定生物毒性,全组份组LD50为384mg/kg,95%可信限介于228.5~646.3mg/kg之间,对湘江水生生态系统及沿线居民健康造成了威胁.     

汉江硅藻水华优势种的形态及18S rDNA序列分析

我国汉江下游在1992、1998、2000、2003年初春曾先后多次发生水华。水华发生期间,硅藻大量增殖,形成肉眼可见的褐色颗粒悬浮于江水中,使江水呈现黄褐色,在以往的研究中认为汉江硅藻水华优势种为小环藻^[1,2],但并未从分类上展开研究。传统上硅藻种类的鉴定主要是以硅藻壳的形态及壳表面上的花纹为依据。目前国内外学者利用18S rDNA基因分析对水华赤潮原因种的鉴定方面也作了许多相关的研究。陈丽芬等利用18SrDNA序列分析确定香港海域一株棕囊藻为球形棕囊藻^[3]。     

中国水华蓝藻的新记录属——拟浮丝藻属(Planktothricoides)

在近年来对水华蓝藻的调查中,确定了我国一水华蓝藻新记录属--拟浮丝藻属Planktothricoides (Woloszynska)Such et Watanabe 2002.文中对该属及该属一个新记录种的主要形态学特征进行了描述,并对其相近属浮丝藻属Planktothrix进行了形态学比较研究.     

南极微生物资源的生物技术开发

极端微生物的产品开发正日益引起科学家们和生物技术工业的兴趣。欧美及日本等许多国家都将其列为重点研究对象之一。从这种意义上讲,南极的微生物提供了非常优秀的实验材料。已有的资料表明,南极地区不仅含有丰富的脊椎及无脊椎动物,而且也含有极其丰富的微生物资源。到目前为止,仅澳大利亚南极微生物保藏中心(ACAM)就保存了350余种(株)。南极的气候环境异常极端,寒冷和高盐是其主要特征。为了生存所有的生物都必须具备适应寒冷和抗盐的生命系统。因     

微生物技术去除抗生素残留污染的研究进展

抗生素进入环境会对生物造成深远的影响,如何去除抗生素的残留引起许多国家的关注。抗生素在环境中主要发生生物降解,而具有抗性的微生物菌株发挥主要的功效,因此近些年利用微生物技术处理抗生素残留污染成为研究热点。本文对具有抗生素降解功能的微生物资源和利用复合菌系处理抗生素残留的生物技术进行概括总结,并对微生物处理技术的不足和发展方向进行展望。     

微生物技术修复水污染的研究进展

微生物技术修复水污染以其效率高、成本低、无二次污染等特点日益受到人们的重视.从新茵株、新工艺上简述了微生物技术在修复水体有毒有机物(多环芳烃类为代表)污染、重金属污染以及富营养化治理工程中的研究成果及发展方向,提出了微生物修复研究中存在的问题并对今后的研究重点进行了展望.     

中国水华蓝藻的新记录属——拟浮丝藻属(Planktothricoides)

在近年来对水华蓝藻的调查中,确定了我国一水华蓝藻新记录属——拟浮丝藻属Planktothricoides(WoIoszyńska) Suda et Watanabe 2002。文中对该属及该属一个新记录种的主要形态学特征进行了描述,并对其相近属浮丝藻属Planktothrix进行了形态学比较研究。     

微生物固定化技术在水体修复中的研究进展

微生物固定化技术目前已被广泛应用于环境生态修复等领域,对此,文章围绕微生物固定化技术,基于前人的研究成果和目前微生物固定化技术的相关研究进展,及其在水体修复方面的应用展开了探讨,并提出了发展展望,期望能够为微生物固定化技术的发展应用提供有益参考。     

人工沉床对富营养化河道净化效果及水体微生物群落的影响

对于透明度低、富营养化严重的河道,难以直接在河底种植沉水植物净化水质。通过构建穗花狐尾藻人工沉床系统,对上海临港一典型富营养化河道进行生态修复。结果表明：人工沉床可通过沉水植物吸收和改变微生物群落结构及多样性,达到脱氮除磷、提高水体透明度效果。沉床修复30 d后,水体透明度升高了152.2%,水体叶绿素a浓度降低了87.4%,总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N)和活性磷(PO₄^3--P)浓度平均去除率分别为61.0%、76.4%、91.8%和76.6%,与对照区差异显著(P<0.05)。修复后水体微生物多样性提高,改变了门、属水平群落结构以及水体氮处理细菌结构,提高了磷处理细菌丰度;冗余分析进一步表明,TP、NH₃-N、NO₃^--N和PO₄^3--P是导致沉床修复不同时期水体门水平群落结构差异的主要驱动因子,变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门与TP、NH₃-N、PO₄