湖泊蓝藻水华发生机理研究进展

蓝藻水华是富营养化湖泊常见的生态灾害,通过产生毒素、死亡分解时使水体缺氧和破坏正常的食物网威胁到饮用水安全、公众健康和景观,会造成严重的经济损失和社会问题,揭示其发生机理是进行防治的基础.综述了蓝藻水华发生机理的主要假说和证据,主要分为环境因子(营养盐、氮磷比、温度、微量元素、浮游动物牧食、水文和气象条件等)和生理生态特性(伪空泡、胶质鞘、CO2浓缩机制、适应低光强、贮藏营养物质、防晒、产毒素和固氮等)两个方面;评述了主要新理论,展望了今后的研究.到目前为止的研究表明寻找一两个关键因子并不能阐明蓝藻水华的发生机理.现存的理论或假说尽管已经在蓝藻水华的防治实践中产生重要作用,但仍然未能清楚地阐释其发生的客观规律.认为蓝藻水华是在各种环境因子(外因)的耦合驱动下,水华蓝藻由于其独特的生理生态特性(内因),产生巨大的生物量而在浮游植物群落中占绝对优势,在合适的水文气象条件下集聚于水表而形成.因此水华机理的研究应同时关注水华蓝藻的生理生态学规律和蓝藻水华发生的各种环境条件.不同环境因子协同影响水华蓝藻的不同生理生态特性的表达,从而影响水华的发生过程,将可能是以后研究的重点.蓝藻水华机理的研究在微观方面正趋向于应用分子生物学手段分析蓝藻生理过程,宏观方面则将广泛应用遥感遥测技术观测全湖蓝藻的变化规律.今后加强对水华蓝藻生理生态特性的基因表达与调控和环境多因子耦合作用于蓝藻水华过程的研究将有重要意义.蓝藻水华的机理研究包括现象、过程和原因3个层次的问题,通过大量的现象和过程的研究,不断揭示其发生过程中水华蓝藻的群落演替、种群发展、细胞活性和分子机理等变化规律,才能找到其发生的真正原因,为其防治提供理论依据和更好的治理措施.在蓝藻水华防治方面,控制营养盐和生态修复可能将是今后很长时间内最根本最有效和最具操作性的方法.     

PCR扩增法检测江苏省5大淡水湖泊产毒微囊藻的空间分布

微囊藻毒素(Microcystin,MC)的产生受微囊藻毒素合成酶基因簇(microcystin biosynthesis gene,mcy)调控,常用PCR扩增mcy基因检测产毒微囊藻.采集江苏省5大淡水湖泊——太湖、滆湖、高宝-邵伯湖、洪泽湖和骆马湖的水样,测定水体营养盐浓度和叶绿素a浓度,根据叶绿素a浓度计算5个湖泊的富营养化指数(Trophic state index,TSI),同时应用单一和多重PCR扩增mcy基因.结果表明,太湖和滆湖处于富营养和超富营养化水平,洪泽湖和骆马湖处于中营养和富营养化水平,高宝-邵伯湖处于寡营养水平.太湖、滆湖、洪泽湖和骆马湖的所有水样均检出mcy基因,4个湖泊水体受到微囊藻毒素的潜在威胁,高宝-邵伯湖没有检测出mcy基因的存在,尚未受微囊藻毒素的污染.     

池塘蓝藻的发生、危害及控制方法

富营养化池塘,在高温季节易频繁爆发蓝藻水华。池塘暴发水华时在水面形成一层油绿色的水层,厚度从几毫米到几厘米．整个水体散发出腥臭味。鱼类吃食轻者不正常,严重的大量死亡,给水产养殖业造成重大经济损失。本文对蓝藻水华形成的原因、危害和防治措施进行阐述。     

不同氮磷营养及光温条件对蓝藻水华生消的影响

【目的】蓝藻水华暴发后消耗大量溶解氧,使水体透明度降低,某些藻类甚至产生有毒有害物质,影响其他水生生物的生长和繁殖,破坏水域生态系统的动态平衡,是水环境恶化的表征之一。探讨氮磷营养、水温和光照等环境条件对蓝藻水华生消的综合影响,可以为河湖蓝藻水华防治提供参考。【方法】构建物理模型,采用L9(34)正交试验,模拟研究氮磷营养、水温和光照等因素复合作用下,单一铜绿微囊藻水华生消的过程。【结果】在正交试验中,当磷营养为0.8 mg/L、氮营养为3.6 mg/L、水温为29~30℃、光照强度为3300~3400 lx时,水华暴发强烈,此时藻类比增长率为1.129;营养盐含量随藻类生长和水华暴发逐渐降低;水体pH值随时间的变化与叶绿素a基本吻合,电导率与试验设置的初始营养盐浓度直接相关;对氮磷营养、水温和光照强度与藻类比增长率之间的关系进行灰色关联分析发现,光照强度与藻类比增长率之间的关联系数最大。【结论】氮磷营养、水温及光照综合作用共同影响着蓝藻的生长和水华的暴发,但以光照对水华生消的影响最大,是蓝藻生长和水华暴发的主导性因子。     

藻华暴发期太湖不同湖区水样对斑马鱼胚胎发育及仔鱼生长毒性研究

为了评价太湖蓝藻暴发对生态系统的危害程度,于蓝藻水华暴发的2009年7月在太湖梅梁湾(M1和M2)、湖心区(H)和胥口湾(X)4个点采集水样,将斑马鱼(Danio rerio)胚胎直接暴露于水样中,研究太湖不同湖区水质对斑马鱼胚胎发育和仔鱼生长的影响.结果表明,暴露于梅梁湾M2点的斑马鱼胚胎畸形率为7%,显著高于空白组(K)(P<0.01),湖心H和梅梁湾M1点为5%左右,也高于空白组(P<0.01),而胥口湾X点和空白组无显著性差别(P>0.05).蓝藻暴发水体对斑马鱼胚胎产生致畸作用,表现为脊椎弯曲、尾部弯曲和心包水肿等.同时,不同湖区水样对仔鱼生存活力指数(SAI)的影响表明,梅梁湾M2点仔鱼活力最弱,胥口湾X点仔鱼活力最强.试验期间梅梁湾M2点蓝藻密度最高,胥口湾最低,太湖蓝藻密度的分布与斑马鱼胚胎发育的畸形频率具高度的一致性.因此,藻华暴发水体会对脊椎动物胚胎发育和仔鱼生长产生不利影响,危害水生态系统的安全.     

蓝藻沼液对小白菜产量、品质影响初探

随着富营养化加重,太湖有70％左右的水体处于富营养状态,常常发生以铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）为优势种群的水华。蓝藻水华产生的毒素是细胞内毒素,当细胞腐败死亡后,毒素释放到水中,直接影响了水体的质量和利用,并危害着水生动、植物的生长、牲畜和人类的健康。因此,不及时将这些蓝藻水华从湖水中取出并进行处置,将会造成更严重的污染危害。     

河蚌几种常见的中毒症及防治

1．1病因 无侵袭性病原体，主要由具有藻毒素的藻类引起的中毒。藻毒素中，有含神经碱的蓝藻和隐藻毒素及含肝毒素的微囊藻毒素等。形成蓝藻水华和隐藻水华的一些种类，具有这些毒素，这些藻类在水中大量繁殖，死亡后尸体被一些细菌分解，从而使藻毒素大量释放到水体中，影响水体中各动物的生长，严重时造成大量死亡。另外，河蚌独具的晶杆体，能释放出晶杆酶消化这些藻类的外壳，结果自身被藻毒素毒害。     

浙江省3座饮用水水库的蓝藻控制对策及效果

介绍了浙江省南、中、北地区的温州桥墩水库、宁波里杜湖水库、湖州对河几水库3座饮用水水库蓝藻水华的控制对策，分析探讨了人工干预措施对水库浮游藻类组成及营养水甲的影响。分析表明，在3座水库单独或联合采用的理化法应急除藻技术、滤食性鱼类的生物调控技术和人工植物群落生物净化技术等都在控制蓝藻水华、优化水生生态系统中发挥了积极作用，其中在温州桥墩水库采用的改性明矾浆应急除藻结合鱼类生物调控取得了较为理想的综合生态效应。     

动态聚类最近邻法在湖库蓝藻水华预测中的应用

[目的]探索湖库蓝藻水华的有效预测方法,为水环境污染防治关键问题的解决提供科学依据。[方法]结合蓝藻水华演化中表现出的混沌类随机特点,提出一种基于有效性函数优化的动态聚类算法,以实现蓝藻水华动态、小范围近邻优化预测的目的。首先,基于动态聚类算法对监测数据进行典型类的客观划分,为后续有效减小搜索空间,提高预测精度奠定基础;而后采用粒子群算法优化得到各类的最佳近邻个数,以确定参与回归建模的观测值数量;最后依据最近邻观测数据建立动态回归预测模型。[结果]采用太湖金墅监测站点2011年叶绿素a浓度测定值进行建模,之后对2012年叶绿素a浓度进行短期预测。新建模型的预测值与实际值运行趋势一致,且相对误差为12.02%,而基于传统聚类线性回归算法的相对误差为15.21%,基于BP神经网络预测算法的相对误差为19.51%,相空间重构算法的相对误差为38.42%。[结论]算例结果表明该方法的预测精度相对较高,证明了所提优化预测方法的可行性与有效性。     

盈湖三岛蓝藻水华综合治理措施研究

讨论了蓝藻水华研究现状,综合现有的控藻理论,提出一套适用于中小湖泊水体的蓝藻水华综合治理措施,应用在上海市青浦区盈湖三岛水域,成功治理了该区域连续多年暴发的蓝藻水华.为保证蓝藻水华治理和污染水体水质改善的长效性,建立了一种以政府一次启动投资带动物业管理部门进行后续蓝藻水华防治以及水质改善和维护的净水渔业发展模式,成功地解决了公共区域水环境保护和水污染治理的资金来源问题.根据治理区域的特点,采用了生态陷区控藻方法,达到了小区域、低成本、高效率的快速灭藻效果.