一株太湖水域蓝藻噬藻体的分离与鉴定
实时荧光定量qPCR技术在太湖蓝藻预警系统中的应用
第34卷第2期2021年4月污染防治技术POLLUTION CONTROL T ECHN O LOGYVol.34,No.2Apr；2021实时荧光定量qPOR技术在太湖蓝藻预警系统中的应用周君薇，周宇昆（江苏省环境经济技术国际合作中心，江苏南京210036）摘要:太湖近年来深受水源地蓝藻水华的影响,为了有效管理太湖的水资源,针对藻蓝素或叶绿素进行监测的蓝藻藻类在线自动监测系统被广泛地应用在太湖的水体中，但该系统无法区分具有产毒能力及不具有产毒能力的菌类,更无法鉴别藻类产生毒素/臭味物质的潜在趋势。
本项目利用实时荧光定量qPCR技术，以蓝藻基因、蓝藻二次代谢物（毒素及蓝藻臭味）的检测所获得的数据为基础，通过这些数据得到各湖库的蓝藻基因及二次代谢物的良好相关性，并可作为完善后续预警系统的依据。
关键词：太湖；qPCR;藻类毒素;臭味物质;监测;预警机制中图分类号:X832；X524文献标识码:AApplication of Molecular Biological Monitoring Technology in Monitoring and Management of Harmful Cyanobacteria in TaituZHOU Junwei1,ZHOU Yukun1(Jiangsu International Environmental Development Center)Abstrach:Gene detection technology have been widely used in water quality monitoring management,using specific primer and probe for qualification and quantification of harmful cyanobacteria.It offers solutions for disadvantages of the traditional metOod.In recent years,Taihu is deeply fected by the pollution of cyanobacteria bioom in tOe water source.tn order to manage tOe water resources of Taihu,the on-line automatio monitoring system of cyanobacterio and alyae for monitoring phycocyanin or chlorophyll has been widely used in T aihu#However,the system can not distinguish tOe bacterio with and without the ability to produce toxin,and can not identify tOe potential trend of toxin/odor produced by alyae.This research focus on functionai gene and secondary metabolites as a taryet.Based on the data,a good correlation betoeen each gene taryet and its corresponding metabolite coull hely the dato-base establishment foe each reservoir and extend to the cyanotoxin alarm system.Key wordt:Taihu；qPCR;cyanobacterio toxin；odoe；monitor；early-warning system分子生物学基因层级的分析方法有别于传统生物性监测（如蓝藻显微镜镜检）,是一种已经发展完全且广泛运用的实时定量技术（qPCR），通过专一性的引子与探针，以qPCR快速定量水体中具产生藻类毒素/臭味物质能力的蓝藻数量,作为分析水体中二次代谢物存在程度的依据#同时收集传统分析法与qPCR定量系统的分析结果，找出藻类代谢物与基因量、蓝绿菌细胞数间的相关性，可大幅提高藻类计数的时效性0T,也可解决传统分析方法的缺点,如耗时过长、无法清楚区分藻种以及无法利用肉眼判断藻种是否具有产毒或产臭功能等[3]#除此之外，通过关注不同基因种类可进一步提供污染物最大生成趋势的风险预警,并为相关管理部门提供污染物生成最大潜在趋势的风险预警信息，及早采取应对措施，防患于未然#1实验方法与材料1.1DNA提取方法为有效达到破坏藻体细胞壁的目的，在DNA收稿日期:2020-10-27作者简介:周君薇（1987—）,女，江苏南京江宁人,工程师、工学硕士，主要从事环保国际合作和国际技术转移等工作,E-maii:zhou-junwei6422@"通讯作者:周君薇（1987—）,女，江苏南京江宁人,工程师、工学硕士，主要从事环保国际合作和国际技术转移等工作，E-maii：zhoujunwei6422@提取前利用玻璃珠破壁技术作为样品前处理的方法。
正稿_淡水藻类植物的采集鉴定和水质分析实验报告
淡水藻类植物的采集鉴定和水质分析实验报告实验人员：2014级生物科学二班智勇1徐万飞曾庆芳 0●摘要：藻类为低等植物，藻类形态结构非常简单，是天然水体重要的组成部分，在维持水生态系统的平衡、净化水质、吸收营养盐、拦截污染物和保护生物多样性等多方面起着非常重要的作用。
整个有机体都能吸收营养制造有机物，其繁殖方式简单，通常以细胞分裂为主，当环境条件适宜、营养物质丰富时，藻类个体数的增长非常快。
水污染引起水体各种物理、化学条件的改变,这种改变直接影响到生活在水中的浮游藻类及其他生物。
由于藻类对水质环境变化敏感，其群落的种类组成、优势种、现存量等指标在不同营养水平的水环境中各异，因而能够及时准确、综合反映水域生态环境状况。
有些则有较大的忍耐力,还有些只生活在污水中，因而藻类作为生物学监测指标在水环境评价中得到了广泛的应用。
我们通过本次实验旨在掌握藻类采集及鉴定、群落分析方法，调查萃英山下高尔夫球场小池塘、榆中县兴隆山脚下云龙桥仙客休闲茶园前溪流的藻类，展开定性和定量实验，并根据浮游藻类的种类和数量及群落特征推测其水质状况，并对两处的水样进行分析比较。
●关键词：藻类鉴定与分类、水质分析及比较●前言：一、材料与方法（1）仪器、材料与试剂：浮游生物网，1.5L饮料瓶两个，50mL取样管两个，标签，记录本，鲁哥氏液，显微镜，电子目镜，笔记本电脑， 250mL烧杯一个，1L敞口塑料杯，滴管，载玻片，盖玻片，长颈漏斗，浮游生物计数框（计数框10mm×10mm，底部均匀100正方格）移液枪，橡皮管，洗耳球，3%的甲醛溶液（2）方法：选择采样地点为萃英山下高尔夫球场小池塘，并测得当时的水温为16.8℃，日温为14.2℃；榆中县兴隆山脚下云龙桥仙客休闲茶园前溪流，并测得当时的水温为4.5~6℃，日温为17℃。
定性分析：水生藻类的采集使用浮游生物网，选择中上层水位，以“∞”字型来回捞取三分钟，将取得的40ml水样装入50ml带盖采集管，捞取工作重复三次，并加入10ml3%的甲醛溶液进行固定，编号。
太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建
・管理与改革・太湖饮用水源地蓝藻水华预警监测体系的构建徐恒省,洪维民,王亚超,翁建中,李继影(苏州市环境监测中心站,江苏 苏州 215004)摘 要:从预警机制的建立与分工、预警监测时间的确定、预警监测的启动、预警信息的发布、预警监测的终止、预警监测的工作流程等方面,建立了太湖引用水源地蓝藻水华预警监测体系。
指出了政府必须在资金、物资、人才、技术等方面给予预警监测体系充足的保障,确保预警监测体系长期有效地运行。
关键词:太湖;蓝藻水华;预警监测体系中图分类号:X507 文献标识码:C 文章编号:100622009(2008)01-0001-03Early W arn i n g M on itor i n g System Est ablishm en t to Cyanobacter i aBloo m 2form i n g of Source W a ter S ite i n the Ta i hu LakeXU Heng 2sheng,HONG W ei 2m in,WANG Ya 2chao,W E NG J ian 2zhong,L I J i 2ying(Suzhou Environm enta l M onitoring Central S ta tion,Suzhou,J iangsu 215004,China )Abstract:The early warning monit oring syste m of the Taihu Lake cyanobacteria bl oom 2f or m ing was estab 2lished fr om ,early warning monit oring establishment and task distributi on,ti m e of cyanobacteria bl oom 2f or m ing,start of the e mergency monit oring,publicati on of the inf or mati on,st op of the e mergency monit oring,chart fl ow of e mergency monit oring .The government should support the working gr oup of early warning monit oring at budget,material res ources,talented pers on,technol ogy for l ong 2ti m e effective operati on of the monit oring .Key words:The Taihu Lake;Cyanobacteria bl oom 2f or m ing;Early war m ing monit oring syste m收稿日期:2007-11-04;修订日期:2008-01-13作者简介:徐恒省(1972—),男,江苏连云港人,工程师,大学,从事生态环境监测工作。
分光光度计法测蓝藻数量实验报告结果
分光光度计法测蓝藻数量实验报告结果实验结果部分，根据实验目的，使用分光光度计法测量蓝藻数量的实验报告应该包括以下内容：实验方法、实验数据、数据处理和结果分析。
一、实验方法1.实验原理：蓝藻是一种常见的水生植物，可以通过测量其吸光度来间接测量其数量。
根据蓝藻细胞的特殊吸光度曲线，可以选取合适的波长进行测量，一般常用的是蓝藻的吸收峰波长。
2.实验步骤：(1)根据实验目的，选择合适的培养基和培养条件，将蓝藻培养至稳定生长阶段。
(2)取一定量的蓝藻样品，经过适当的稀释，以确保测量结果在仪器的工作范围内。
(3)设置分光光度计的波长为蓝藻吸收峰波长，进行空白校准。
(4)将样品加入光度计比色皿中，同时测量空白试剂的吸光度。
(5)记录样品的吸光度值，并根据标准曲线计算蓝藻的浓度。
(6)重复测量几次，计算平均值，以提高结果的准确性和可靠性。
(7)对数据进行统计分析，并绘制适当的图表。
二、实验数据根据实际进行的实验，记录下实验过程中的数据，包括空白校准的吸光度值，蓝藻样品的吸光度值，以及相应的蓝藻浓度。
三、数据处理1.根据空白校准的吸光度值，对蓝藻样品的吸光度值进行校正，消除其他成分的吸光度对测量结果的影响。
2.利用标准曲线，将吸光度值转化为蓝藻的浓度。
3.对实验数据进行统计分析，计算样品的平均值和标准偏差。
四、结果分析1.根据实验数据，我们可以得到蓝藻样品的浓度值，进一步分析蓝藻的数量。
2.对比不同实验条件下的实验结果，验证测量方法的可靠性。
4.分析实验结果的意义，并对未来可能的应用方向进行展望。
5.提出实验中存在的问题和改进的可能性，为进一步研究提供思路和指导。
综上所述，根据实验目的以及实验方法，分析实验结果并进行结果分析，可以全面、准确地呈现分光光度计法测量蓝藻数量的实验报告结果，最终达到实现实验目的的目标。
太湖蓝藻打捞方法
太湖蓝藻打捞方法【实用版3篇】目录（篇1）I.引言II.太湖蓝藻问题的严重性III.太湖蓝藻打捞方法的研究现状IV.太湖蓝藻打捞方法的具体内容V.结论正文（篇1）一、引言近年来，随着水污染问题的加剧，太湖蓝藻问题也日益严重。
蓝藻是一种水生植物，它们在水中大量繁殖会导致水质恶化，对人类健康和生态环境造成严重影响。
因此，研究太湖蓝藻打捞方法具有重要的现实意义。
二、太湖蓝藻问题的严重性太湖是中国第三大淡水湖，但由于过度开发和污染，其水质逐渐恶化。
蓝藻是太湖中最为常见的藻类之一，它们在水中大量繁殖会导致水体浑浊、腥臭，影响渔业和水质。
如果不及时打捞蓝藻，其数量会迅速增加，进一步恶化水质。
三、太湖蓝藻打捞方法的研究现状目前，太湖蓝藻打捞方法主要包括机械打捞、生物打捞和化学打捞等方法。
机械打捞法是最常用的方法之一，通过使用网具等设备将蓝藻从水中打捞出来；生物打捞法则是利用蓝藻喜氧的特性，通过在水中加入氧气来促进蓝藻的死亡和沉淀；化学打捞法则是在水中加入化学试剂来杀灭蓝藻。
四、太湖蓝藻打捞方法的具体内容1.机械打捞法：使用网具等设备将蓝藻从水中打捞出来，适用于蓝藻数量较少的情况。
2.生物打捞法：利用蓝藻喜氧的特性，通过在水中加入氧气来促进蓝藻的死亡和沉淀，适用于蓝藻数量较多的情况。
3.化学打捞法：在水中加入化学试剂来杀灭蓝藻，适用于蓝藻数量非常多的情况。
五、结论太湖蓝藻问题的严重性要求我们必须采取有效的打捞方法来控制其数量。
目前，机械打捞法、生物打捞法和化学打捞法是太湖蓝藻打捞方法的主要类型。
目录（篇2）I.引言II.太湖蓝藻问题的严重性III.太湖蓝藻打捞方法的现状IV.太湖蓝藻打捞方法的未来展望正文（篇2）一、引言太湖是中国最大的淡水湖，但由于其独特的地理环境和气候条件，太湖蓝藻问题一直困扰着当地居民和政府。
近年来，太湖蓝藻污染问题愈发严重，已经引起了社会各界的广泛关注。
为了解决这一问题，我们需要探索有效的蓝藻打捞方法，以减少蓝藻对水体的污染。
太湖水体中藻蓝蛋白的紫外可见 吸收光谱特征分析
根据待测溶液500~700的吸收峰个数，可将太湖水 体中藻蓝蛋白的吸收光谱划分为无峰型、单峰型 、双峰型三类（图３）。各吸收谱类型包括的样 点数量和日期见表１。
第一类是无峰型，即500~700nm间变化平缓， 620nm附近未检测到藻蓝蛋白的吸收特征。推测 其原因是该光谱形态的水样多采集于春、秋季（ 表1），水样中浮游藻类生物量小、蓝藻所占比 例低，致使待测溶液的藻蓝蛋白含量微少难以检 出。根据300~450nm的吸收差异，无峰型又可划 分为无峰Ⅰ和无峰Ⅱ两个亚类。无峰Ⅰ仅260nm 附近出现吸收峰，250~800nm的谱型更接近于水 样的CDOM吸收谱（图4）。无峰Ⅱ在260和 330nm处均具吸收峰，说明待测溶液中其他可溶 性蛋白的含量较高。
对于标准品的配置和测量，sigma公司生产的 藻蓝蛋白标准品0.5mg，加人25mL磷酸盐缓冲 液使其成为20mg· L-1的标准溶液贮备液，装入 棕色瓶中，于4℃保存。实验分析时将标准液取 出并配制为10mg· L-1的标准应用液。以磷酸盐 缓冲液作为空白对照测量吸光度。参照张运林 方法，通过 GF/F玻璃纤维滤膜过滤水样、测量 滤液吸光度，获取有色可溶性有机物（CDOM ）的吸收数据，对藻蓝蛋白吸收光谱特征进行 辅助分析。
第三类为双峰型，即在620nm 藻蓝蛋白特征吸收 峰的右侧约670nm处出现了另一个吸收峰，同时 在300~450nm出现吸收肩。按照吸光度的高低顺 序，双峰型光谱的主吸收峰出现在260nm附近， 次吸收峰位于330nm左右，三个吸收峰260，330 ，620nm的平均峰值比约为10:5:1。从图1来看， 双峰型光谱670nm附近的吸收谱带与藻蓝蛋白、 别藻蓝蛋白的吸收具有重叠。
由图2和图3可知，太湖水体藻蓝蛋白吸收光谱的次吸收 峰位于330nm左右，单一藻种则出现在620nm附近。产生 该差异的原因可能有以下两种：一是太湖水体中藻体多以 群体态形式聚集并形成包裹体，包裹体表面附有由果胶酸 、粘多糖等构成的群体胶鞘。群体胶鞘类似于藻体细胞外 壳，其存在会增加藻蓝蛋白提取的难度，使得太湖藻蓝蛋 白待测溶液的提取纯度低于单一藻种。第二种可能是受到 其他非蓝藻门藻种的影响。太湖是多藻种共存的湖泊水体 ，水体中除了蓝藻外，还会存在诸如斜生栅藻、梅尼小环 藻等的其他非蓝藻门藻种。这些非蓝藻门藻种虽不含藻蓝 蛋白，但其细胞体本身也由众多可溶性蛋白质构成；在反 复冻融提取过程中，它们也会发生降解并产生CDOM，致 使太湖藻蓝蛋白紫外波段至蓝波段的的吸收光谱特征
高一生物必修一蓝藻知识点
高一生物必修一蓝藻知识点蓝藻，又称蓝藻菌，是一类原核生物，具有单细胞的结构。
它们生活在水体中，能够合成有机物并维持水体生态系统的平衡。
蓝藻在生物学中有着重要的研究价值，下面将介绍高一生物必修一中与蓝藻相关的重要知识点。
一、蓝藻的分类蓝藻属于原核生物，不属于真核生物，其细胞没有真正的细胞核。
根据其形态和营养方式的不同，蓝藻可以分为球形蓝藻、丝状蓝藻和藻类蓝藻等。
其中，球形蓝藻具有球形细胞，通常生活在水体中；丝状蓝藻则由圆形细胞组成，形成细胞链或丝状结构；藻类蓝藻是指一些外形与蓝藻相似的藻类。
二、蓝藻的特征1. 原核生物结构：蓝藻细胞没有真正的细胞核，其DNA位于细胞质中。
2. 光能合成：蓝藻通过光合作用合成有机物质，并产生氧气。
它们具有叶绿素a、蓝藻素和辅助色素等光合色素，可以利用阳光中的光能进行光合作用。
3. 氮固定作用：蓝藻细胞具有一种叫做蓝藻固氮酶的酶，可以将空气中的氮气固定为氨，进而形成有机氮化合物，为周围生物提供重要的营养物质。
4. 生态环境适应性：蓝藻能够适应各种水体环境，包括淡水、海水以及一些特殊环境，如高温、高盐、低光等。
5. 微囊藻毒素：一些蓝藻种类可以产生微囊藻毒素，当水质中蓝藻过度繁殖，水体中的微囊藻毒素含量过高时，对生态环境和人类健康造成威胁。
三、蓝藻的生态作用1. 水体生态平衡：蓝藻通过光合作用和氮固定作用，维持水体中有机物的供应，促进浮游生物、底栖生物等的生长繁殖，维持水体的生态平衡。
2. 餐桌美食：部分蓝藻是人们日常饮食中的一种重要食材，如螺旋藻、鳝尾藻等，富含蛋白质、维生素等营养物质，并具有多种保健功效。
3. 蓝藻固氮：蓝藻通过固氮酶固定空气中的氮气，为周围植物提供可利用的氮源，促进植物的生长发育。
4. 生态监测：蓝藻作为水体中的指示生物，可以用于监测水体的富营养化程度和污染程度，对水质健康评估具有重要意义。
蓝藻是生物学中一个重要的研究对象，其结构、代谢、生态适应性等方面研究成果对于认识原核生物、揭示生态学规律以及环境保护等方面具有重要意义。
太湖蓝藻水华遥感监测方法
太湖蓝藻水华遥感监测方法一、本文概述太湖，作为中国最大的淡水湖之一，近年来面临着严重的蓝藻水华污染问题。
蓝藻水华的大面积爆发不仅破坏了水生态系统，还对周边地区的水资源安全构成了严重威胁。
因此，对太湖蓝藻水华的有效监测与管理显得尤为重要。
本文旨在探讨遥感技术在太湖蓝藻水华监测中的应用方法，以期为相关领域的研究与实践提供有价值的参考。
本文首先介绍了太湖蓝藻水华问题的严重性和遥感技术在该领域的应用背景，阐述了遥感监测的重要性和可行性。
接着，文章详细介绍了遥感监测方法的基本原理和流程，包括遥感数据源的选择、数据预处理、特征提取以及蓝藻水华信息的提取与识别等关键步骤。
在此基础上，文章还深入探讨了遥感监测方法的优缺点，以及在实际应用中可能面临的挑战和问题。
本文总结了遥感技术在太湖蓝藻水华监测中的实际应用案例和效果评估，展望了遥感技术在未来蓝藻水华监测与管理中的发展前景和趋势。
通过本文的研究，旨在为太湖蓝藻水华的遥感监测提供一套科学、有效、可行的方法论，为水环境保护和水资源管理提供有力支持。
二、太湖蓝藻水华概述太湖，作为中国第三大淡水湖，其生态环境和水质状况对于周边地区乃至全国都具有重要影响。
然而，近年来，太湖蓝藻水华频繁爆发，严重影响了太湖的水质和生态环境。
蓝藻水华是一种由蓝藻（一种原核生物）过度繁殖引起的水体污染现象，其大量繁殖会消耗水中的氧气，导致水生生物死亡，同时还会产生有害的次生代谢产物，对人类和其他生物的健康构成威胁。
太湖蓝藻水华的发生与多种因素有关，包括气候条件、水体营养状况、湖泊地形等。
其中，气候因素如温度、光照、风速等直接影响蓝藻的生长和繁殖；水体营养状况，如氮、磷等营养物质的含量，为蓝藻提供了生长所需的营养物质；而太湖独特的湖泊地形和水文条件，也为蓝藻的聚集和繁殖提供了有利条件。
为了有效监测和防控太湖蓝藻水华，遥感技术被广泛应用于太湖蓝藻水华的监测中。
遥感技术具有覆盖范围广、获取信息量大、更新速度快等优势，能够实现对太湖蓝藻水华的快速、准确监测。
实验七藻类观察及识别
– 取兰蓝色一小块材料，做水封片，注意将材 料用镊子在载玻片上分散开；镜检。
① 观察藻体外形特点与运动； ② 细胞构造：有无特殊细胞（死细胞与隔离盘特
点）；一般细胞（ 0.1%亚甲基兰染色观察）；
– 另取材料观察，加I2—KI溶液，观察蓝藻淀 粉。
蓝藻观察与操作
2.念珠藻属：发菜观察
试验材料
1. 云大校本部、翠湖、滇池、斗南花卉大棚种 植区沟渠水样等。
2. 观察材料：发菜、地木耳、满江红、水绵、 海带、紫菜等。
试验用具
• 显微镜 • 镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、培养皿、
等
试验试剂
• 蒸馏水 • I2—KI溶液（染色绿藻真核与细胞质，淀粉
粒蓝色；染色蓝藻淀粉为红褐色） • 0.1%亚甲基兰水溶液（染色原核：中央质）
红藻
1. 多为多细胞丝状体或形成假薄壁组织旳叶 状体或枝状体；
2. 载色体1-多数，颗粒状；一般藻红素占优 势，藻体多呈红色；储红藻淀粉
3. 世代交替；无性与有性生殖（果胞子）
紫菜旳观察
①外形：紫菜旳藻体为单层或双层细胞构成旳叶状 体，基部有盘状固着器，无柄或有短柄。
②细胞形态： 直接取叶状体做水封片在显微镜下观察细胞形
微芒藻
盘星藻 星芒藻
盘星藻 栅藻
小环藻
针杆藻
绿藻门代表植物—水绵观察
a) 用镊子夹取少许水绵丝状体作水封片。
b) 观察：1.藻体形态，有无细胞分化；
c)
2.细胞构造：带状叶绿体，叶绿体上蛋白核；加
I2—KI溶液染色观察：细胞壁、叶绿体、细胞核、细胞质 丝、细胞质、蛋白核。
d) 观察难点是：细胞核与胞质丝。
太湖蓝藻水华预警监测技术体系的探讨_徐恒省
收稿日期:2007-09-17作者简介:徐恒省(1972-),男,江苏连云港人,工程师.表2环境质量生物分类环境质量类型生物污染指数生物伤害度指数生物多样性指数Ñ无污染001Ò轻污染0~01501Ó中污染015~101Ô重污染\10~11~05应用实例对某一化工厂附近植物群落进行调查,群落中各种植物的伤害状况如表3所示。
表3植物群落伤害状况植物受害状况悬铃木、加拿大白杨80%以上的叶片受害,甚至脱落丝瓜叶片明显受害,部分植物死亡向日葵、葱、玉米、牵牛花50%的叶面积受害,叶脉间有点块状伤斑月季、蔷薇、枸杞30%的叶面受害,叶脉间有伤班葡萄、金银花10%的叶面受害,叶片有轻度伤斑广玉兰、大叶黄杨无明显症状表3调查结果表明,植物已受到明显的伤害,丝瓜的生物多样性已经发生改变。
根据植物受害程度和生物多样性的变化,可以判断环境污染是严重的。
参考文献:[1]张志杰.环境污染生态学[M].北京:中国环境科学出版社,19891[2]田贵全.气相色谱法测定鱼体中的PCB及有机氯农药[J].中国环境监测,1999,15(2).[3]Arndt,U.,W.Nobel&B.Schweizer,Bioindikatoren:Moelichkeiten,Grenzen und neue Erkenntnisse,Ulmer Verlag Stuttgart,19871[4]Schubert,R.,Bioindikation in terrestrischenOeosystemen,Gustav Fi scher Verlag,Jena,19911[5]Klein,R.&M.Paulus,Umweltproben fuer dieSchadstoffanalytik im Biomonitoring,Gustav Fischer Verlag,19951太湖蓝藻水华预警监测技术体系的探讨徐恒省,洪维民,王亚超,翁键中,李继影(苏州市环境监测中心站,江苏苏州215004)摘要:太湖蓝藻水华已经成为一个社会和政府共同关注的环境问题。
太湖蓝藻打捞方法
太湖蓝藻打捞方法太湖蓝藻打捞方法太湖蓝藻是一种常见的湖泊藻类，但过度生长会引发很多环境及健康问题。
因此，开发各种打捞方法以控制太湖蓝藻数量成为关注的焦点。
以下是一些常见的太湖蓝藻打捞方法：1. 机械清除•使用刮板：将刮板浸入太湖水中，通过机械力量刮取蓝藻。
这种方法简单易行，但效率较低，特别是对于大面积覆盖的区域来说。
•采用挖泥船：挖泥船配备刷子和输送带，通过刷子清扫湖水表面的藻类，并将其输送到船上进行处理。
这种方法适用于较大规模的蓝藻处理，但设备成本较高。
2. 生物控制•使用水生生物：引入一些能够食用蓝藻的鱼类或浮游动物，通过食物链的方式控制蓝藻的生长。
这种方法相对环保，但需要经过一定的时间才能看到效果，并且需要谨慎选择合适的物种避免引入新的生态问题。
•应用细菌：通过引入能够分解蓝藻的特定细菌，降低蓝藻的密度。
这种方法需要科学家们对细菌的选择和投放量进行精确控制。
3. 化学处理•使用除草剂：在蓝藻密集区域喷洒合适浓度的除草剂，通过抑制藻类的光合作用来控制其生长。
这种方法简单直接，但需要注意使用的剂量和药剂的环境影响。
•应用水质调节剂：适量投放水质调节剂，改变太湖水体中的水质参数，如pH值、氨氮浓度等，从而影响藻类的生长。
这种方法可能会对水体产生短期的影响，需要在科学家的指导下进行施用。
以上列举了一些常见的太湖蓝藻打捞方法，每种方法都有其适用的情况和限制。
为了更好地控制太湖蓝藻数量并保护湖泊生态系统的健康，需要结合多种方法并持续进行监测和调整。
4. 水体调控•控制营养物质输入：太湖蓝藻生长需要充足的营养物质，如氮、磷等。
通过控制农业和城市排放的废水中营养物质的含量和流入速度，可以减少蓝藻的滋生。
•加强水源保护：加强太湖周边的水源保护工作，减少湖泊受到的污染物的输入，可以有效控制蓝藻的增长。
5. 环境修复•建立湿地：湿地具有吸收营养物质、过滤水质的作用，可以将湖水中的营养物质降低到一定程度。
建立人工湿地，有助于修复太湖的水质和生态系统。
太湖蓝藻水华的遥感监测研究
太湖蓝藻水华的遥感监测研究一、内容简述太湖蓝藻水华是近年来我国太湖地区较为严重的环境问题之一，对太湖水质和生态环境造成了严重影响。
为了及时了解太湖蓝藻水华的分布、变化和严重程度，本文采用遥感技术对太湖蓝藻水华进行了监测研究。
本文首先介绍了太湖蓝藻水华的基本概念和形成原因，然后详细阐述了遥感技术在太湖蓝藻水华监测中的应用，包括卫星遥感、航空遥感和地面遥感等。
接着本文分析了太湖蓝藻水华的空间分布特征，包括大范围、高密度分布和季节性变化等特点。
本文结合实际数据，对太湖蓝藻水华的发展趋势进行了预测，并提出了相应的防治措施，以期为太湖地区的环境保护和生态修复提供科学依据。
A. 研究背景随着人类活动的不断增加，太湖地区面临着严重的水环境问题，其中蓝藻水华是最为突出的一种。
蓝藻水华是一种由蓝藻类植物引起的水体富营养化现象，其生长速度快、覆盖范围广，对水生生物和人类健康造成严重影响。
近年来太湖地区蓝藻水华的发生频率呈上升趋势，给水资源管理和环境保护带来了巨大挑战。
因此对太湖蓝藻水华的遥感监测研究具有重要的现实意义。
遥感技术作为一种非接触式的监测手段，具有实时、动态、高时空分辨率等特点，能够有效地反映地表生态环境的变化。
目前国内外学者已经开展了大量关于太湖蓝藻水华遥感监测的研究，但仍存在一定的局限性，如数据源单算法不够精确等问题。
因此开展太湖蓝藻水华遥感监测研究，对于提高太湖蓝藻水华监测的准确性和时效性具有重要意义。
B. 研究目的和意义随着人类活动的不断增加，太湖地区的水体污染问题日益严重，尤其是蓝藻水华的发生频率逐年上升，对太湖生态环境和周边居民的生活造成了严重影响。
因此开展太湖蓝藻水华的遥感监测研究具有重要的现实意义。
建立太湖蓝藻水华遥感监测模型，提高监测数据的准确性和时效性。
通过对太湖地区不同时间段的遥感影像进行分析，揭示蓝藻水华的发生规律，为政府部门制定针对性的防治策略提供依据。
探讨太湖地区蓝藻水华与气象、水文等环境因素的关系，为综合防治提供理论支持。
基于MODIES影像的蓝藻的提取与研究
基于MODIS影像的蓝藻提取与研究摘要湖泊、河流等水资源遭到污染的事实正在一步步加重，对于水资源的保护已经日益成为不容忽视的社会问题。
而蓝藻疯长是导致湖泊水华现象从而造成水资源污染的一个主要性因素。
本次研究将利用具有高分辨率特点的MODIS影像数据进行太湖水域蓝藻的提取与分析，正确统计太湖水域各区的蓝藻爆发频次的变化，分析太湖蓝藻水华现象的爆发强度，爆发的主要地点和爆发的迁移过程，以及蓝藻水华在空间与时间上的分布规律，为蓝藻爆发提供正确的预警服务，以帮助有关部门进行蓝藻治理。
关键词：蓝藻水华，太湖，遥感，MODIS，时空分布EXTRACTION AND CYANOBACTERIA BASED ONMODIS IMAGESABSTRACTWater lakes, rivers and other contaminated fact is a step increase, for the protection of water resources has increasingly become a social problem can not be ignored. The blue-green algae blooms soaring phenomenon leading to the lake water pollution causing a major factor. This study will use high resolution MODIS image data extraction and analysis of the characteristics of blue-green algae in Taihu Lake, the correct statistical outbreak of blue-green algae in Taihu Lake districts frequency changes, analyze the strength of the outbreak in Taihu cyanobacteria blooms, the main venue and the outbreak the outbreak of the migration process, as well as the distribution of cyanobacteria blooms in space and time, to provide the correct algae bloom warning services to help the relevant authorities for cyanobacteria governance. KEYWORDS：Cyanobacteria blooms，Taihu , Remote sensing ,MODIS , Spatial and temporal distribution目录基于MODIES影像的蓝藻的提取与研究................... 错误!未定义书签。
噬藻体
藻类病毒分为原核藻病毒（蓝藻病毒）与真核藻病毒，蓝藻病毒与噬菌体非常相似，故又称为“噬藻体（Cyanophage）”[1]，真核藻病毒在形态上为多面体的粒子，完全不同于噬藻体，被称为“藻病毒（Phycovirus）”[2]。
噬藻体从形态上划分为：肌病毒(Myoviridae)、短尾病毒(Podoviridae) 和长尾病毒（Styloviridae），分别与T4、T7和lambda为代表的噬菌体相对应[3]，尽管研究表明，噬藻体与噬菌体有亲源关系，但是淡水及海水中的肌病毒之间的亲源关系大于它们与噬菌体的关系[4]；此外，噬藻体对蓝藻的含义比噬菌体对大肠杆菌有显著不同：蓝藻是地球上的最重要的基本生产者之一，固氮贡献巨大，它们在北极水域和极端环境下均可生存[5]，而噬藻体是重要的具物种特异性的蓝藻致死者，在控制蓝藻种群的结构中无疑起着重要作用。
由于在噬藻体和噬菌体的生物学之间有许多相似之处，因此对噬藻体生物学的了解已达一定程度，但是关于噬藻体在蓝藻生态学中的作用却知之甚少。
近几年在海水中发现了大量噬藻体, 典型的证据是感染富含藻红蛋白的聚球藻（Synechococcus spp.）的噬藻体在沿岸的海洋环境中大量存在，且浓度高达105mL-1以上[6]，由于聚球藻在海洋环境中是主要的基本生产者，因此国外开始专注于噬藻体的海洋生态学研究，有关研究的论文、观点相继发表在“Nature”、“Science”、“Microbiology and Molecular Biology Reviews”等著名学术刊物上，认为：藻类病毒可降低海洋78%的初级生产力[7]，控制海洋中有机碳的循环[8，9]，发生赤潮时藻类病毒含量增加10倍以上[10]，还有人提出了“浮游病毒”（Virioplankton）的概念，首次将藻类病毒纳入到食物链的重要成员加以认识 [11]。
目前开始强调海洋环境中噬藻体生态作用与地位的研究，但是淡水噬藻体的生态学则还是未知领域。
太湖蓝藻水华期可溶有机物的生物降解
太湖蓝藻水华期可溶有机物的生物降解许明;刘伟京;白永刚;涂勇【摘要】以太湖蓝藻水华期产生的可溶有机物(DOM)为代表,研究溶解性有机碳(DOC)、有色DOM(CDOM)以及荧光DOM(FDOM)的生物降解,并结合平行因子分析和二维相关图谱分析(2D-COS)揭示独立FDOM组分的变化特征.结果表明,降解初期DOC浓度剧烈下降,而后缓慢降低,且与CDOM浓度线性相关.G模型拟合确定DOC中活性、半活性以及非活性部分分别占40％,37％,23％,表明藻华期DOC中大部分(77％)可在短期内降解.SUVA254、SR、HIX等指标变化说明生物降解中DOM的芳香度、平均分子质量、腐殖度等逐渐升高.4个独立FDOM组分的生物活性大小为:类色氨酸组分>类酪氨酸组分>类富里酸组分>类腐殖酸组分,其中类色氨酸和类酪氨酸是活性和半活性FDOM的主要组成,而类富里酸和类腐殖酸组分是非活性FDOM的主要组成.结合2D-COS进一步发现激发波长较低的荧光组分优先被微生物降解.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2018(038)009【总页数】8页(P3494-3501)【关键词】蓝藻水华;可溶性有机质;生物降解;三维荧光光谱;二维相关分析【作者】许明;刘伟京;白永刚;涂勇【作者单位】江苏省环境科学研究院,江苏省环境工程重点实验室,江苏南京210036;江苏省环境科学研究院,江苏省环境工程重点实验室,江苏南京 210036;江苏省环境科学研究院,江苏省环境工程重点实验室,江苏南京 210036;江苏省环境科学研究院,江苏省环境工程重点实验室,江苏南京 210036【正文语种】中文【中图分类】X524目前水体中浮游藻类暴发式生长,大量的代谢产物和藻体降解产物作为可溶有机物(DOM)进入水体[1-2].DOM成分复杂,主要包含糖类、蛋白质以及腐殖质等[3].生物降解作为DOM主要环境行为之一,不仅与DOM浓度和结构密切相关[4],而且对微生物群落和营养网结构具有重要影响[5].此外,DOM生物降解可消耗溶解氧,促进湖泛形成[6],而新兴有机污染物的自然消减也受DOM生物活性调控[7].由于DOM 在化学组成和结构上具有高度的异质性,不同组分对环境条件与生物降解的响应显著不同,故有必要探究不同组分的具体演化机制.然而,目前关于藻华期不同DOM组分在生物降解中动态变化的异质性研究较少.DOM结构复杂,按一定的组成特性分析有利于认识DOM的降解特征.目前DOM 的主要示踪方法包括溶解性有机碳(DOC)、发色DOM(CDOM)及荧光DOM(FDOM)等[8-9].其中DOC可衡量DOM的宏观碳含量,而CDOM(吸收光谱)和FDOM(荧光光谱)可深层地揭示DOM的组成、分子结构、来源及演化[10-11].除了特定波长处的绝对吸收值和荧光强度、不同波段的比例、光谱指数以及特定区域斜率等指标,光谱联合数学模型也可加深对DOM环境演变的理解.三维荧光光谱结合平行因子分子(EEM– PARAFAC)能够分离出独立荧光组分,有效解决不同荧光团的区域重叠问题[12-13].二维相关光谱分析(2D–COS)可揭示不同DOM结构应对外部因素的敏感度和反应顺序[14].关于2D–COS应用于DOM生物降解目前仍未见报道.本研究以太湖藻华期DOM为研究对象,通过生物培养测定,结合多种分析手段,考察溶解性有机碳(DOC)、CDOM以及FDOM等在生物降解中的演化特征,旨在理解藻华期DOM的生物化学特征以及环境归趋.于2017年7月在太湖梅梁湾蓝藻暴发区用棕色玻璃瓶(450℃预烧4h)采集5L含有藻浆的湖水,先用0.70μm孔径的预烧玻璃纤维滤膜(Whatman)过滤,再用0.22μm孔径的聚碳酸酯滤膜(Millipore)过滤,滤液冷冻备用.设置两个平行实验,取平均值.在同样点位用抓泥斗采集表层沉积物样品,添加100g沉积物到800mL过滤湖水中,振荡培养过夜后用0.22μm的聚碳酸酯滤膜过滤,将滤膜上的微生物洗脱至无菌水中,作为接种液备用.DOM的生物降解按文献[15-16]方法执行,具体如下:将48mL过滤湖水分别置于15个锥形瓶中(450 ℃预烧4h),添加2mL接种液,并添加一定浓度的无机营养盐,使得最终氨氮、硝酸盐氮和磷浓度分别为9.5, 9.8, 2.0mmol/L.用通气橡胶塞封口,在黑暗条件下恒温(25℃)振荡.分别于0, 4, 8, 16, 32d取出3个锥形瓶,立即过滤,测定滤液的DOC浓度、吸收光谱以及荧光光谱.另外,对照实验表明接种液产生的DOM可忽略不计.DOC浓度由TOC-Vcph型总有机碳分析仪(岛津,日本)通过高温燃烧(680℃)联用非色散红外检测测定.吸收光谱由UV-2550型紫外可见分光光度计(岛津,日本)测定,光程路径10cm,测试波段200~ 800nm,间隔1nm,以700nm处吸收值校正基线,Milli-Q水为参比.吸收系数aλ(m-1)按式(1)计算:(1)式中:Al为波长l处吸光度,r为光程路径(m).荧光光谱由F-7000型荧光分光光度计(日立,日本)测定,激发光源为150W氙弧灯,光电倍增管电压为700V.同步荧光光谱的扫描波段200~450nm,间隔1nm,发射波长与激发波长差值∆λ为60nm,扫描速度240nm/ min.EEM光谱的激发扫描波段200~450nm,间隔5nm,发射扫描波段250~550nm,间隔1nm,狭缝宽度5nm,扫描速度1200nm/min.采集光谱后,首先按仪器相关方法修正内部误差,继而通过瑞利效应赋值和拉曼散射综合区域标准化消除干扰峰.将EEM数据导入MATLAB(R2012a版本)软件,用drEEM工具箱(1.0版本)进行:(1)内滤效应修正;(2)扣除空白修正;(3)将荧光强度归一化为激发波长350nm处的拉曼信号强度(RU350)[17].内滤效应修正公式为:式中:Fobs和Fcor分别为修正前后的荧光强度,AEx和AEm分别为相应激发和发射波长处的吸光度.按表1计算吸收光谱和荧光光谱的相关指标.1.4.1 生物降解模型 G模型基于一级降解动力学理论,假定DOM中活性组分和半活性组分的生物降解遵循一级动力学,而非活性组分不会被降解,且与水质、微生物、培养方式无关[23].采用G模型拟合DOM的生物降解,如式(3)所示:式中:t为降解时间(d),C1、C2、C3分别为活性、半活性和难降解DOC的浓度(mg/L),k1、k2为降解系数(d-1).采用SigmaPlot软件(12.0版本)对不同降解时间t的DOC浓度进行非线性拟合,得到C1、C2、C3.1.4.2 PARAFAC分析通过交替最小二乘算法,把整个EEM数据矩阵分离为相互独立的荧光组分,每个组分代表一个单独的荧光团或者一组强烈共变化的荧光团.采用drEEM工具箱对样品的EEM数据进行PARAFAC运算,该工具箱以N-way工具箱中的PARAFAC算法为内核.通过比较不同组分数量的残差分布以及S4C6T3半检验分析验证模型有效性,并将最终得到的每个组分最大荧光强度(Fmax)作为其相对浓度[17].1.4.3 2D–COS分析 2D–COS分析可通过信号峰之间变化的关系揭示不同DOM 组分在生物降解中的反应顺序.以降解时间为外部扰动因素,用2D Shige软件(关西大学,日本)对同步荧光光谱进行2D–COS分析,并将同步图和异步图用Matlab软件重新绘制.1.4.4 统计学分析用Origin 8.5软件计算平均值和标准差.采用单样本T检验比较结果,若P < 0.05,认为具有显著性.如图1所示,藻华期湖水的初始DOC浓度为(29.10 ± 2.37) mg/L,经过32d生物降解后,降低至(7.11 ± 0.51) mg/L,去除率达76%.其中前8d平均降解速率为2.35mg C/(L·d),而后24d平均降解速率仅为0.13mg C/(L·d).因此,降解初期DOM中活性组分被微生物快速利用,但随时间推移,非活性组分难以被降解.通过G 模型拟合,发现活性,半活性以及非活性DOC浓度分别为11.74, 11.16, 6.65mg/L (R2= 0.9776).与河水、城镇污水以及土壤等陆源DOC相比[15,24-25],藻华DOC 的生物活性较高(77%).文献报道藻源DOM在生物反应器中5d内DOC浓度可降低40%[26].这些值意味着藻华产生的DOC中活性组分(40%)可在湖泊表层短期内降解,半活性组分(37%)的降解需要数十天,经水团交换后更可能发生湖泊深层[23].然而,非活性组分(23%)降解周期未知,可作为碳库长期存在.如图2a所示,藻华期湖水CDOM的吸收系数250~600nm呈指数式降低,其中波长小于300nm的CDOM与蛋白发色团有关,而300~400nm之间的CDOM则可能来自于蓝藻体内的紫外线保护剂[27].以a254表征CDOM的浓度,在32d的生物降解中从(33.37 ± 2.26)m-1降低至(22.55 ± 0.47)m-1(表2),且与DOC浓度显著相关(P < 0.05)(图2b).藻华CDOM的初始SUVA254值为(0.51 ± 0.21)L/(mg C·m),低于常见地表水的SUVA254值(1.0~6.0L/(mg C·m))[9],说明其主要包含254nm处无吸收的小分子脂肪族物质.极低的SUVA254值也证实了蓝藻生物量是藻华期湖水CDOM的主要来源.微生物消耗小分子脂肪族物质,而大分子腐殖类物质不易被降解,故腐殖类物质比例升高,SUVA254值升高.CDOM的吸收光谱斜率S和斜率比SR与其相对分子质量和芳香度密切相关[20].地表水CDOM的S275–295值为0.012~0.023nm-1,其值越低意味着DOM的相对分子质量越高[9].本研究中S275–295值随生物降解而逐渐降低,而S350–400值逐渐升高.这不仅与小分子脂肪族物质降解有关,而且在降解后期微生物残体累积也可能造成S350–400值升高.SR值可用来鉴定天然水体CDOM的来源,其值大于1说明藻体和水生植物是主要来源[9].SR值从1.71±0.20降低至0.82±0.07,与SUVA254值变化一致.前人研究也发现河水DOM在生物降解过程中低波长段CDOM的损失高于长波长段CDOM[4].2.3.1 FDOM指标一般来说,陆源FDOM的FI值较低,而微生物来源的FDOM的FI值较高[22].藻华期湖水FDOM的初始FI值为1.83 ± 0.01,接近于蓝藻胞内有机质的FI值(1.2~1.8)[28].FI值在生物降解中变化不明显,但HIX值显著升高(P<0.05).HIX值表征FDOM腐殖化程度,其原理是由于腐殖化过程中H/C值降低,荧光分子的发射光谱向长波长移动,故HIX值升高.虽然第16~32d内DOC浓度变化较低,但HIX值显著升高,表明微生物可将低腐殖度组分转化高腐殖度组分.初始BIX值大于1,证实藻华期湖水FDOM的自生性.随着自生性物质被降解, BIX值逐渐降低,但在降解后期呈现波动式变化.前人研究藻体生物降解过程中发现了类似的结果[2].与BIX类似,r(C,T)和r(A,T)可表征FDOM中类腐殖组分与类蛋白组分的相对含量,这两个比值越高,意味着类腐殖组分相对含量越高.藻华期湖水FDOM的初始r(C,T)和r(A,T)较低,并随生物降解而升高,表明类蛋白组分含量降低.虽然峰A和峰C都与类腐殖物质有关,但两者生物降解中的行为不同.降解初期(前8d)峰A相对于峰C优先被降解,从而r(C,A)从0.78 ± 0.08升高到0.91 ± 0.04.然而,降解末期r(C,A)降低至0.87 ± 0.02,说明峰A和峰C的总体损失相似.虽然FI、HIX、SUVA254都与DOM分子质量、芳香度和生物活性有关,但相关性分析表明它们之间不存在线性关系.如图3所示,表征类腐殖组分和类蛋白组分比例的r(C,T)、r(A,T)、r(C,A)、BIX以及HIX之间,r(C,T)和r(A,T)以及HIX显著相关(P<0.05).这些复杂的相关性表明DOM结构复杂,各指标代表了不同的组分.然而,由于不同荧光团可能存在覆盖,这些指标只能宏观上体现DOM的结构变化,无法进一步量化不同荧光组分的具体变化.2.3.2 PARAFAC组分变化通过PARAFAC运算,共得到4个独立荧光组分,半检验分析表明它们的激发光谱和发射光谱高度重叠(图4).组分C1激发最大值在235nm处,发射最大值在400nm处,与文献中的类富里酸组分相似[29].组分C2在235和265nm处存在激发最大值,在302nm处存在发射最大值,可归为类蛋白质中的酪氨酸组分[30].组分C3也具有2个激发最大值,分别在235, 275nm处,一个发射最大值在330nm处,代表类蛋白质中的色氨酸组分[30].组分C4的2个激发最大值分别位于265, 365nm处,发射最大值位于460nm处,与类腐殖酸荧光组分相似[30].以四个荧光组分的Fmax之和表示FDOM浓度,发现C1、C2、C3以及C4分别占21%、20%、40%以及19%,即类色氨酸组分相对含量最高.可以看出,PARAFAC不仅能够得到具体的独立荧光因子,还可以定量比较不同组分的含量. 如图5a所示,FDOM浓度在生物降解中降解了60%,不同荧光因子的响应不同.其中C2和C3的Fmax值分别从(1.13 ± 0.18) RU和(2.27 ± 0.13) RU降低至(0.38 ± 0.03) RU和(0.52 ± 0.05) RU,去除率分别为66%和77%,而C1和C4的去除率则分别为40%和34%.换言之,4个荧光组分的生物活性大小为C3 > C2 > C1 > C4.进一步用G模型拟合4个组分的生物降解,结合DOC的拟合结果可知,活性和半活性DOM中C3是主要组成,分别占54%和49%,其次为C2(25%和22%),而难降解DOM中C1和C4各占31%.DOM中类蛋白组分的含量与活性DOM组分含量正相关,并且自由态氨基酸能够被异养微生物快速利用[4].但在本研究中,相当一部分的C2和C3(44%和33%)不能被降解,这可能是由于类蛋白组分与类腐殖组分之间潜在的络合作用限制了它们对微生物的利用性,但荧光性并未抑制[31].前人研究发现类色氨酸和类酪氨酸组分含量之和与活性DOC浓度相关,而类酪氨酸组分含量与半活性DOC浓度相关,说明类酪氨酸组分的生物活性比类色氨酸组分低[32].因此,类蛋白组分中只有活性部分可表征FDOM的生物活性.如图5b所示,随着类蛋白组分的快速降解,类腐殖组分相对含量逐渐升高,表明难降解FDOM主要为类腐殖物质.有文献指出类腐殖物质在生物降解中基本没有变化[4],而在本研究中类腐殖组分也具有一定程度的生物活性.虽然藻华期湖水FDOM 与陆源高度腐殖化FDOM的荧光光谱相似,但藻华期湖水FDOM相对新鲜,生物降解程度低,所以更易被降解.类腐殖组分的活性规律取决于其化学组成和降解历史[18].相较而言,组分C1比C4的生物活性高,这主要是因为腐殖酸比富里酸的分子质量高,结构更紧实,难以被微生物分解.总体来说,藻华期湖水FDOM的活性程度与其他来源的FDOM不同,具体组分的生物活性有待进一步研究.2.3.3 2D–COS分析藻华期湖水FDOM的同步荧光光谱如图6a所示,232nm处的荧光峰为类酪氨酸物质,275nm处的荧光峰为类色氨酸物质,而326, 364nm处的2个肩峰可分别归为类富里酸和类腐殖酸物质.以降解时间为外部干扰因素,对荧光光谱进行2D–COS分析(图6b和6c).同步图的对角线上,分别在235, 275, 326, 364nm处观察到4个正交峰,而在235/275nm、235/364nm以及275/364nm 附近的3个正交叉峰表明类酪氨酸、类色氨酸和类腐殖酸荧光峰的荧光强度变化一致(随生物降解而降低).根据Noda规则[33],异步图可以揭示不同波长处光谱变化的顺序.若λ1/λ2处的光谱信号为正,则λ1处的光谱变化比λ2处的更迅速;若λ1/λ2处的光谱信号为负,则λ1处的光谱变化落后于λ2处.在异步图对角线下存在两个负交叉峰,分别位于364/235和364/275nm,而在275/235、326/275以及364/326nm处的光谱信号均为负,这些光谱特征表明四个荧光峰的变化顺序为:235 > 275 > 326 > 364nm.换言之,低激发波长的FDOM对生物降解的敏感性更强.结合PARAFAC结果,虽然类酪氨酸物质对生物降解的敏感度高于类色氨酸物质,但类色氨酸组分的生物活性较高.这可能是因为藻华期DOM中类色氨酸的底物浓度高于类酪氨酸物质,而降解速率一般与底物浓度成正比.与此不同,2D–COS分析中采用通过标准化排除了底物浓度的影响.3.1 藻华期湖水DOM生物活性很高,生物降解符合G模型,活性,半活性以及非活性DOC分别占40%、37%以及23%.大量活性组分的生物降解将消耗大量溶氧,增加湖泛风险.3.2 CDOM和FDOM的光谱指标变化说明小分子脂肪族组分生物活性很高,而大分子芳香族组分生物难以被微生物降解,从而DOM腐殖度升高.3.3 EEM–PARAFAC表明4个荧光组分的生物活性大小为:类色氨酸组分C3>类酪氨酸组分C2>类富里酸组分C1>类腐殖酸组分C4,结合2D–COS进一步发现四个组分的降解顺序为C2 > C3 > C1 > C4.类蛋白组分与类腐殖组分生物活性的异质性表明藻华暴发可改变湖泊水体中的碳源结构,进而影响微生物群落结构. 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Two-dimensional correlation spectroscopy: applications in vibrational and optical spectroscopy [M]. London: John Wiley and Sons Inc., 2005. Biodegradation of dissolved organic matter in Lake Taihu during cyanobacterial blooms.。
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界上 蓝 藻水 华暴 发最 严重 的 国家 之 一 ， 水 华 的有 对
效控 制 和治 理具 有重要 的现实 意义 。太湖是 我 国蓝
藻水 华暴 发 的主要淡 水 水域 ， ２ 从 ０世纪 ９ ０年 代开
始 ，太 湖蓝 藻 水 华几 乎 年 年暴 发 ，且 有 持 续 时 间增 长 ，影 响水 域 范 围 扩 大 的趋 势 ［，严 重影 响太 湖 的 引
重 ，蓝藻成 为 引起水 华暴 发 的主要 藻类 …。 国是世 我
率 降低 ，影 响水 体 中初 级 生产 率 的产 生 ［，显著 降 ６ 】
低 藻类 密度 。研 究发 现海 洋 噬藻体 对 藻类 的 日致死
率 可达 ５ ％一 １％［Ｃ ４ ７ ］
１６ ３年 Ｓ ｆｒ ｎ和 Ｍｏｒ 分离 得 到第一 株噬 ９ ａｅｍａ ｒｉ ｓ 藻体 ，它 能 同时感 染鞘 丝藻（ｙ ｂａ 、席藻 （ ｈ ｒ — Ｌｎｙ ） Ｐ ｏｍｉ ｄｕ 和 织 线 藻（ ｌｃｏ ｅ ） 命 名 为 “ Ｐ ” ｉｍ） Ｐ ｅ ｔｎ ｍａ ，被 Ｌ Ｐ 噬藻 体 】 。之后 人 们 陆续从 环 境水 体分 离 得 到数 株蓝 藻 病毒 ［ １。２ ０ ９ ６ ０ ２年 ，赵 以军等在 武汉 东湖 分离得 到 －】 了我 国第 一 株淡 水 噬藻体 ［ ，该 噬 藻体 能够 特异 性 １ 感染 织线 藻 （ ｌ ｔｎ ｍ ） 席藻 （ ｈ ｒ ｉｉｍ ，被 命 体 Ｐ 。 ０ ３年，汤显 春等 ［］ Ｐ ２０ １在滇池 筛选 得 ８
基 金项 目：国家科 技重 大专项 （０ ８ Ｘ ７２ —０） ２０Ｚ ０４ １０ １ ；中央 高校基 本科 研业务 费专 项资金 资助
中图分 类号 ： ３ ．８ Ｑ９ ９４ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ： ０ ０３ ０ （０ ２０ —３ ９０ １ ０ －２ ７２ １）２０ ３ —５
近 年来 ，随着 经济 的发展 、人类 活 动 的增 加 以 及水 体 富营养 化 程度 的提 高 ， 水 华 ” “ 的发 生 日益 严
摘 要 ： 究首 次报 道在 太湖筛 选到 的一 株感染 铜 绿微囊 藻 的噬 藻体 。 研 在太 湖蓝 藻水 华暴 发 区域 采集 水样 ， 经
Ｏ２ ｍ 微孔 滤膜 过滤 、超 滤浓缩 后感 染对 数期 的不 同株微 囊 藻，对 感染 效果 明显 的进行 进一 步研究 。研 究 ．２ｕ 发 现 ａ ｒｇｎ ｓ ０ ｅｎ ｉｏａ９ ５有 明显感 染 ，用 Ｃ Ｃ 不连 续密 度梯 度离 心 的方法 对噬 藻体进 行纯 化并研 究 噬藻体 的 ｓ１
到两株 裂解
ａｒｇｎｓ 的噬藻体 。２ ０ ｅｎ ｉｏａ ０ ５年 ，日
本 Ｔ ｋ ｓｉ ｏｈｄ ， ｔ １ｌ分离得 到感 染 ａ ｒｇ— ａ ａｈ Ｙ ｓｉａ ｅ ａ．９ 【１ ｅｎ ｉ
ｎ ｓ 的 噬藻体 ＭａＬ ｏａ ． ＭＭ０ ， 对 其 生物 特性 进行 １并
噬藻 体是 一 类感 染 原 核藻 类 的病 毒类 群 ，形 态
第 ３卷 第２ ６ 期
２ ２年 ３月 ０ １
水 生 生 物 学 报
ＡＣ Ａ ＨＹＤＲＯＢＩ ＯＧＩ Ａ Ｉ ＣＡ Ｔ ＯＬ Ｃ Ｓ ＮＩ
Ｖｏ１ ．３６ Ｎ Ｏ． ２
Ｍ ａ ． ２０ １２ ｒ，
Ｄ０Ｉ １ ． ７ ４ Ｓ ． ０ ５ ２ １ ． ０ ３ ： ０ ３ ２ ／ ＰＪ １ ３ ． ０ ２ ０ ３ ９
可 能发 挥着 重要 的作用 ［ 噬藻体 入侵 可影 响其 藻 ４ ， 。 类 宿 主光 合作 用 中心发 生 改变 ，导 致光 合作 用 发生
生 物 学特 性进 行 了初 步 的研 究 ，为使 用 病毒 控 制藻
收 稿 日期 ：２ １ —２２ ；修 订 日期 ： ０ １ｌ—３ ０ ０１ ．４ ２ １。 １０
为 ４ ６ ，稳定 期为 ６ １ｈ — ｈ — ２ ，裂解量 为 ４ｐｕｃ ｌ 透射 电镜 观察 此 噬藻体 头部 为二 十面体 ，直径 约 ５ ｍ，具 ｆ／ｅｌ 。 ０ｎ
一
下保 存，其感染 活性 可维 持 ５ ｄ以上 。研究 为探 讨用 噬藻 体控制 蓝 藻水华 提供 了重要基 础 。 ０ 关 键词 ：噬藻体 ： ａ ｒｇｎ ｓ ；太 湖蓝藻 水华 ｅｎ ｉｏ ａ
一
步生 长 曲线 。研究 发现 ：在 ＭＯＩ ０ 的感染 条件 下，该 噬藻体 感染 ａ ｒｇｎ ｓ ＝１ ｅｎ ｉｏａ的潜伏 期为 ２ ，裂解 期 ｈ 很 短尾 部 。此外 在不加 任何 保护 剂 的情况 下 ，此噬 藻体在 一 ０Ｃ和一 ０Ｃ下保 存感 染力 丧失 ，但 在 ４Ｃ条 件 ２＂ ８￣ ０
一
株太 湖水域 蓝 藻 噬藻体 的分 离 与鉴 定
刘 露 郭宗楼 黄 朴 ２ 王 昊 ２ 徐 立 红 ２
（．浙 江 大学 生 物 系 统 工 程 与 食 品 科 学 学 院 ， 州 ３ ０ ５ ； ． 江大 学 医学 院生 物 化 学 与 遗传 学 系 ， 卅Ｉ３ ０ ５ ） １ 杭 １０ ８ ２ 浙 杭 １０ ８
水 质 健康 和人 类饮 用水 源 的安 全 。 目前 我 国控 制藻
类水 华 的技术 可 分为 化学法 、机械 清 除法 、营养 控 制法 、曝气混 合 法 、水 动力 学 控制 法 以及生 物控 制
法 等 几 类 ｆ，其 中采 用微 生 物 除 藻技 术 的生 物 控 制 ３ ］
法 具 有广 阔的应 用前 景 。
上 同 于噬菌 体 。作 为水 体环 境 中的 活跃 的动态 因子 ，
了深 入研 究 。但在 我 国蓝藻 水华 频 发 的太 湖 水域 尚 未 有 噬藻 体被 分离 筛选 的报 道 。本文 首次 报道 了从 太湖蓝 藻 水华 水 域分 离 筛选 到一 株 噬 藻体 ，并对 其
噬藻体 在 控制 水体 初级 生产 力 和有 害藻类 水华 方 面