植物化感作用控藻研究进展

淡水水体富营养化和气候变暖引起的有害蓝细菌水华已经成为全球严重的环境问题之一,利用植物释放的化感物质控制有害藻类水华已成为一种廉价且有效的控藻方法,备受国内外学者的关注。文章综述了不同水生和陆生植物对藻类的化感抑藻作用、不同的化感物质对不同水华藻类的抑藻作用和化感物质主要的抑藻机理,展望了今后化感物质研究的发展方向和前景,提出了联合多学科、使用多手段研究抑藻机理的重要性,并需系统地研究原位除藻实施方法和效果。     

禾本科植物抑制三峡库区水华优势蓝藻的探讨

抑藻化感物质主要为植物次生代谢物质,通常在自然条件下可以分解,难以在生态系统中积累,生态安全性好,在防控水华方面具有良好的应用前景.文章探讨了三峡水库消落带禾本科植物牛鞭草对水华鱼腥藻的化感抑制作用,提出了具体的研究方案,为下一步具体研究化感抑藻技术有效防控三峡库区水华提供参考.     

凤眼莲提取物的抑藻作用及其分离鉴定

植物能向环境中释放化学物质对另一植物产生影响,这就是植物间的相生相克现象。高等水生植物能够向水体中释放克生化合物,抑制藻类的生长,从而用于富营养化水域的治理。为了阐明高等水生植物释放的抑藻物质到底是何种化合物,研究了凤眼莲提取物对藻类的抑制作用,用GC-MS鉴定出五种抑制化合物,并用抑藻圈实验法、计数法、叶绿素 a法进行检验证明,均有抑藻活性。 此研究为开发具有专一、高效、无毒杀菌剂开阔了美好前景。     

两种固定化方法的抑藻剂效果研究

采用藻类生长抑制试验的方法比较了相同抑藻剂与不同载体组配后对塔玛亚历山大藻和铜绿微囊藻的抑制效果,以研究固定化抑藻剂对于藻类爆发水体修复技术的可行性.结果显示,对于赤潮藻塔玛亚历山大藻（ATDH01）而言,海藻酸钠固定化绿茶浸提液及绿茶粉均有较高的抑制率;海藻酸钠固定化绿茶浸提液比海藻酸钠固定化绿茶粉的抑藻作用快5~24 h;单纯的海藻酸钠小球对ATDH01也有较好的抑制效果.PVA高分子棉片固定绿茶浸提液对ATDH01的抑制率与海藻酸钠固定化绿茶浸提液接近.对于铜绿微囊藻（FACHB-905）来说,海藻酸钠固定化绿茶抑藻剂（浸提液或粉）对FACHB-905的抑制效果不如ATDH01.总体来看,海藻酸钠或者PVA高分子棉片作为固定剂制备的绿茶抑藻剂均可用于处理ATDH01赤潮,但是对于FACHB-905水华,本研究的抑藻剂及其固定化方式效果均不够理想.     

菹草与铜绿微囊藻化感互作及其对藻抗氧化能力的影响

为能寻找到高效抑藻的高等水生植物,本文探讨了大型沉水植物菹草(Potamogeton crispus)在富营养盐条件下与不同密度铜绿微囊藻的互作效应.结果表明,活与死亡菹草均具有良好的抑藻性能,而且,活体菹草在富营养水体能与藻类发生相互化感作用.在藻的起始密度为105cells.mL-1时,菹草可强烈抑制铜绿微囊藻(Microcystis aerugilnosa)的生长;当藻的起始密度为107cells.mL-1时,菹草不仅抑藻效力大幅下降,其生物量也明显减少,表现为藻类对菹草生长的抑制作用.菹草对铜绿微囊藻化感作用的机制之一可能与降低藻细胞抗氧化能力有关,在菹草胁迫下,藻细胞的CAT,POD活力下降,MDA含量增加.该研究提示通过种植菹草有可能对蓝藻水华暴发的预防起到积极作用.     

壳聚糖没食子酸新型抑藻剂的制备及其对淡水微藻生长的影响

采用正交试验研究壳聚糖(CTS)吸附没食子酸(GA)的影响因素,分析得出壳聚糖对没食子酸的最佳吸附条件是:没食子酸溶液初始质量浓度为1 200 mg/L,20 mL没食子酸溶液中壳聚糖用量为0.02 g,震荡时间为60 min,温度为25℃。在此条件下制备出没食子酸与壳聚糖的吸附比为623 mg/g的抑藻剂,并研究其短期释放率。然后探讨该抑藻剂对水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长的影响。研究结果表明:这种新型抑藻剂对水华微囊藻存在显著的抑制作用:当抑藻剂质量浓度为30 mg/L时,抑制时间将达到15d;当抑藻剂质量浓度为60,90和130 mg/L时,抑制时间将长达24 d,抑藻率高达99%。但是在15 d内,抑藻剂并未对蛋白核小球藻表现出明显的抑制作用,当抑藻剂质量浓度为60 mg/L时,抑藻率仅为5%。因此,壳聚糖载没食子酸新型抑藻剂可以有效控制水华藻类水华微囊藻的生长而对蛋白核小球藻的影响较弱。     

洋河水库“水华”发生的实验研究

本工作在洋河水库现场进行了“水华”发生的实验研究，采用以受控生态系统实验为主，结合对自然水体进行观测的方法，观察了从藻类增殖到“水华”形成及消失的全过程；定量研究了“水华”发生所需的条件。研究表明：水体的富营养状态是藻类异常增殖的主要原因，而藻类的异常增殖又是“水华”发生的前提条件。“水华”发生时水体表层所需的藻类生物量阈值为４８．０μｇＣｈｌａ／ｌ。气象因子引起的藻类聚集对于“水华”的发生具有诱     

水体富营养化与防治

本文对水体富营养化问题进行了综述、指出富营养化是危害水质的重要因素,而藻类在富营养化的水中会迅速繁殖和生长,导致水华和赤潮的爆发,对水体富营养化问题及对有害藻类的控制已受到国内外有关专家的关注。     

穗花狐尾藻对淡水水华藻类的化感效应(英文)

为了寻找到一条有效治理淡水水华的途径,研究了大型沉水植物穗花狐尾藻的培养液对铜绿微囊藻和斜生栅藻的单独培养及混合培养的化感抑制效应,同时研究了穗花狐尾藻培养液对池塘混合藻类的化感抑制效应.结果表明:穗花狐尾藻培养液可抑制铜绿微囊藻和斜生栅藻的生长,对铜绿微囊藻抑制效应尤为明显;穗花狐尾藻培养液还可导致池塘混合藻叶绿素a含量下降,藻细胞还原能力降低.总之,该研究提示利用穗花狐尾藻的化感作用可能是一种控制水华藻类的有效方法.     

氧化石墨烯对藻类的毒性作用研究进展

文章总结了氧化石墨烯对一些藻的毒性影响,主要表现在对藻类生长的抑制,藻类细胞形态和细胞器等微观结构的改变,以及藻类细胞内叶绿素、蛋白质等活性物质含量的变化.分析了现阶段研究存在的问题,主要是不同实验环境氧化石墨烯理化性质的差异,氧化石墨烯与其他物质对藻的联合毒性探究的缺乏,在自然水体中氧化石墨烯性质的不稳定变化,并提出了对未来研究的展望.     

水体富营养化和水华的控制技术研究现状

针对我国日益严重的水体富营养化现象,从物理化学、生物和水力学三个方面对国内外富营养化和水华控制技术的研究现状进行了综述。结果表明,基于理性的氮磷营养物控制策略仍是水体富营养化控制的优先策略,科学合理的水力调度对库湾水体、城市河道抑制富营养化和控制藻类生长具有重要作用,传统的物理和化学方法及生物技术在小范围水华应急和水质维持较为有效,但一些方法的生态安全性及理论依据仍需加强研究。实际水体修复过程中仍需要不断调整方法以适用不同水体需求。     

基于荧光传感方法的藻类在线监测

 湖泊水库严重的水质富营养化导致水华大面积暴发,已成为目前主要环境问题之一。实现水华暴发前后浮游藻类种群结构变化过程（主要包括浮游藻类种群组成、数量变化过程）的有效监测是分析水华发生的生态学机制、掌握水华的生消过程和实现水华预警的基础。本文基于藻类活体荧光光谱技术、嵌入式微控制技术和实时采集与处理技术,研发出具有实时在线监测能力的藻类在线荧光仪,可实现不同光谱组藻类（蓝藻、绿藻和褐藻）的分类测量。通过对比实验分析发现,藻类在线荧光仪对蓝藻、绿藻和褐藻的分类测量误差均小于17.88%。同时,巢湖外场实验表明藻类在线荧光仪具有长期稳定的运行能力。具有以上指标的藻类在线荧光仪在水环境监测、水华监测预警和水质富营养化现状评估等领域具有广阔的应用前景。     

不同水温下蓝藻水华生消模拟与预测

蓝藻是河湖水华中常见优势种群,其生命活动、物质代谢与水温密切相关,针对该问题,以铜绿微囊藻为供试对象,利用物理模型模拟了不同温度下该藻引发的水华生消的过程.结果表明:该蓝藻水华生消与水温密切相关,当营养物质及其他条件适宜时,水温为28±1℃可促进水华发生;此时藻类比增长率最高,可达1.05;水体氮磷营养在藻类进入对数生长期即消耗殆尽,水体pH和溶解氧受藻类光合作用影响发生变化,经一个周期后达到稳定状态,水体电导率主要因氮磷营养含量降低而降低.以28℃下蓝藻叶绿素a随时间变化的观测值建立时序模型AR(3)进行预测,经检验,模型模拟精度较高,在实际工作中有一定的应用价值.     

秋茄凋落叶酚酸动态变化及其对新月菱形藻的化感效应

采用生物测试法,以九龙江口的优势藻种新月菱形藻(Nitzschia closterium)为受体研究了秋茄[Kandelia obovata(S.L.)Yong]凋落叶的抑藻作用,并利用高效液相色谱法对其分解过程中的酚酸化感物质进行了分析.通过酚酸对新月菱形藻密度以及生理生化的影响,探讨了秋茄凋落叶对底栖硅藻的化感效应,丰富了安全、有效防治藻类的爆发的理论依据与实践经验,为揭示红树植物与林内微藻间相互关系提供新的科学依据.对新月菱形藻密度测定的研究发现:未分解秋茄凋落叶水提液的抑藻作用存在浓度效应,随着水提液浓度的增加,抑制作用增强;半分解秋茄凋落叶(半分解期t50=42d)水提液对新月菱形藻的生长则无明显影响.高效液相色谱检测结果确定秋茄凋落叶中存在对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、绿原酸和咖啡酸;随着凋落叶的分解,酚酸的含量下降.标准酚酸物质及混合酸均对新月菱形藻产生化感抑制作用,且随着浓度增大,抑制作用增强.这表明在红树林根际-沉积物-水环境界面上,红树植物凋落物对微藻的繁殖起到了一定的调控作用,而酚酸是其中起重要作用的一类物质.     

环境因子对衣藻水华消长影响的初步研究

通过对一小型水体中衣藻水华发生全过程的研究,获得几种环境因子对衣藻水华消长影响的相关数据。此次水华的发生期为2000年2月至3月,水温的变化范围在8－20℃之间。观测发现,水体中氮、磷的含量是影响水华发生的主要因素：其中有效氮磷的比值为17,这有可能就是导致水华中优势藻类的决定因素,并且当正磷酸盐浓度随着水华的不断发生而降至0．655mg/L时,衣藻的生长就受到了限制。此外我们还发现水华的消退与水体中细菌、浮萍、浮游动物等生物因素的作用有关。     

城市景观水体石灰控藻效应研究

以上海市古华园人工湖为研究对象,通过研究其藻华消长规律,考察了不同石灰投加量对城市景观水体的控藻效应及其氮磷营养盐变化.结果表明:古华园水体中藻类生物量呈明显季节性变化.投加石灰能够抑制藻类的生长,并且藻类生长的抑制效应随石灰的投加剂量增加而增强,其中当石灰投加量由0.02 g/L增加至0.2 g/L时,藻类生长抑制率由20%提升至45%.然而,当投加剂量由0.2 g/L增至0.5 g/L时,抑制率没有明显增加.因此,综合考虑石灰的抑藻效应以及经济成本等因素,最优的石灰投加剂量为0.2 g/L.不同石灰投加剂量下水体氮磷营养盐含量整体先增加后下降,最终达到动态平衡.该研究可为城市景观水体藻类控制提供新的思路.     

沉水植物对水体净化的研究进展

 本文综述了沉水植物对富营养化水体及其他受污水体中的N、P、重金属和有机物的去除,及抑制藻类生长化感等作用的研究的进展,并分析沉水植物对其的去除率,沉水植物在水域生态修复中较高的应用价值,同时指出沉水植物净化水质中存在的问题,展望了沉水植物净化水质的前景及方向。     

有害藻类水华的形成机制

随着富营养化的发展,有害藻类水华的爆发也日渐频繁,研究其形成机制及影响因素,对预测藻类水华的发生,采取相应的防治措施,减少其带来的危害具有重要的生态和环境意义。本文从不同角度总结了水华的形成机制,结果表明:化学、物理、生物等因素的综合作用导致藻类水华的爆发。     

浸没式UV-C技术用于自来水厂除藻的研究

设计了一种浸没式UV-C装置,用于自来水厂斜管沉淀池的抑藻、除藻,通过分析其试验数据,认为是因为抑制了藻类的光合作用,从而达到抑藻和除藻目的,还实施了用黑色网格纤维罩在斜管沉淀池上的办法,减弱斜管沉淀池中藻类可吸收的太阳光,同样能有效抑制斜管沉淀池中藻类的生长繁殖。     

晋中市小水体水质与浮游藻类关系的研究

调查晋中市玉湖公园、榆太路、山西农业大学的三处小水体,用血细胞计数板法和分光光度法对其中主要藻类种类和数量以及叶绿素a含量进行分析,为城市小水体的改善提供依据.结果表明,三处小水体中藻类数量分别达到153600、537600和608000(个/ml).小球藻属的藻类在山西农大和榆太路水体中大量繁殖,分别达到211200和448000(个/ml),表明这两处水体营养化程度较高.此外,榆太路水体中还有大量水华束丝藻,说明该地营养化更加严重.玉湖公园水体是三处水体中最清洁的.