两种改性粘土去除群体状铜绿微囊藻的比较

实验采用壳聚糖和聚合氯化铝改性高岭土,进行以铜绿微囊藻为优势种的水华蓝藻去除的比较研究,研究采用动力学手段,通过去除效率的比较,得到线性方程:壳聚糖改性高岭土投加量(y)与藻细胞浓度OD68(x)和叶绿素a含量(x)之间的关系分别为:y=0.0349x-0.0019、y=0.0524x-0.009;聚合氯化铝改性高岭土投加量(y)与藻细胞浓度OD68(x)和叶绿素a含量(x)之间的关系分别为:y=0.0351x+0.0065、y=0.0676x-0.0059,壳聚糖改性粘土除藻的最适pH范围为5-8,聚合氯化铝改性粘土除藻的最适pH范围为5-9,pH范围相对较宽,电子传递速率分析表明壳聚糖改性粘土处理后1个月内藻趋于死亡,聚合氧化铝改性牯土处理过的藻,一周内藻开始黄化,衰老.     

有毒铜绿微囊藻对鱼和溞的毒性

用有毒铜绿微囊藻细胞及其从毒细胞中提取的毒素喂养和腹腔注射鱼类,结果表明:(1)微囊藻毒素MCYST-LR对所有实验过的鱼有毒害作用(LD₅₀为110-500μg/kg).注射毒素24h后,鱼肝电镜超微结构观察均表现出肝损伤.(2)在受控条件下,当用有毒铜绿微囊藻作为食物喂养日鲢和罗非鱼时,鱼类能在以毒藻为唯一食物的环境中生活20d以上.白鲢和罗非鱼粪便的毒性比喂食藻类的毒性分别降低约2-4.5倍,其肝的超微结构现察仍有轻度损伤.(3)在培养液中加入15μg/mLMCYST-LR和用实验室纯培养的铜绿微囊藻作为食物培养枝角类时,均可使它们在48h死亡.以无毒微囊藻培养时则生长不良亦不怀卵,表明它不是枝角类合适的食物.     

不同光照周期对铜绿微囊藻和绿色微囊藻生长的影响

研究了不同光照周期对铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)和绿色微囊藻(Microcystisviridis)生长的影响.按光照周期不同将两种微囊藻各分为五组处理组I[2L/22D]、Ⅱ[5L/19D]、Ⅲ[7L/17D]、Ⅳ[9L/15D]、对照组[12L/12D],试验期为20d.试验表明铜绿微囊藻实验中处理组Ⅳ[9L/15D]的比增长率和最大细胞数均最大,超过了对照组[12L/12D].绿色微囊藻实验中对照组[12L/12D]的最大细胞数和比增长率最大.随光照周期的延长两种微囊藻的最大细胞数有增加的趋势.绿色微囊藻对光照周期较铜绿微囊藻敏感.两种微囊藻在每日2h的光照周期下生长均受到抑制.     

超声波和改性粘土集成技术在去除蓝藻水华上的应用

近年来,改性粘土除藻技术广泛应用于"水华"的治理当中,其原理是藻类与改性粘土絮凝后自然沉降.通过对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、集胞藻(Synechocystis sp.)和小球藻(Chlorella vulgaris)的絮凝比较,发现具气囊的铜绿微囊藻比其他两种藻发生再悬浮的幅度更大,次数更多.针对我国的水华藻类是以微囊藻(Microcystis sp.)等为主的情况,研究超声波和改性粘土集成技术对藻类的去除效果.结果表明,超声波和改性粘土集成技术能将藻类去除率明显提高,该法的絮体稳定性比单一絮凝法明显增强,且对群体形态的藻的去除率提升效果更好.另外,在40kHz、160W超声辐照下,铜绿微囊藻的气囊去除率在95%以上,但细胞壁保持完好,细胞活性不变,藻毒素不会因细胞破裂而释放,因此超声波和改性粘土集成方法,是治理我国蓝藻水华的有效方法.     

有毒铜绿微囊藻对鱼和溞的毒性

用有毒铜绿微囊藻细胞及其从毒细胞中提取的毒素喂养和腹腔注射鱼类，结果表明：（1）微囊藻毒素MCYST－LR对所有实验过的鱼有毒害作用（LD_(50)为110－500μg／kg）．注射毒素24h后，鱼肝电镜超微结构观察均表现出肝损伤．（2）在受控条件下，当用有毒铜绿微囊藻作为食物喂养日鲢和罗非鱼时，鱼类能在以毒藻为唯一食物的环境中生活20d以上．白鲢和罗非鱼粪便的毒性比喂食藻类的毒性分别降低约2—4．5倍，其肝的超微结构现察仍有轻度损伤．（3）在培养液中加入15μg／mLMCYST－LR和用实验室纯培养的铜绿微囊藻作为食物培养枝角类时，均可使它们在48h死亡．以无毒微囊藻培养时则生长不良亦不怀卵，表明它不是枝角类合适的食物．     

铜绿微囊藻生长对培养液pH值和氮转化的影响

在不同初始pH值条件下培养蓝藻水华优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),研究其生长过程对培养液的pH值和氮转化的影响,结果表明,处于延迟期和对数生长期的铜绿微囊藻使培养液的pH值上升,pH从初始的7.2、8.0和8.8分别上升到最大值10.02、10.34和10.94;稳定期和衰亡期的微囊藻使培养液pH值降低,初始pH值为8.8时,最终pH降至8.66,在微囊藻生长过程中,培养液中NO3-含量逐渐降低,NO3-含量先升高再降低,分别在60d和67d后降至零.试验结束时,不同pH值培养液中总氮含量比起始时分别下降了25.97%、27.52%和28.16%,说明化合态无机氮可以经过反硝化作用生成氮气而溢出培养液,因此,较大密度水华水体中存在反硝化的脱氮过程.     

不同温度下水流对铜绿微囊藻生长的影响模拟

在蓝藻暴发机理研究中,水动力是一个非常重要的参数,目前多数研究在模拟各种流速环境的同时,未能实现实验过程中恒定的光、温条件控制.本研究采用小型环形槽模拟不同水体流速,在恒定的光、温条件下研究铜绿微囊藻(Mi-crocystis aeruginosa905)在流动水体中的生长情况,并对比了两种典型温度(15℃和25℃)条件下的差异.结果表明,水流使微囊藻生长滞后,改变其对数生长期持续时间和比增长率,直接影响微囊藻的最大生物量;不同流速的水流对微囊藻生长的影响与一定温度范围内的温度条件有关,15℃时,水体流动不利于微囊藻的生长繁殖;而在25℃时,微囊藻细胞生理活性增加,微囊藻对水体流动环境适应能力增强,水体流动更有利于微囊藻的生长繁殖,且流速在15cm/s时微囊藻获得最大生物量.     

人工模拟UV-B辐射对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响

选择我国蓝藻水华的优势藻类铜绿微囊藻,进行人工模拟UV-B辐射连续24h照射实验,测定铜绿微囊藻生物量、生理及超微结构指标,探讨湖泊特别是高原湖泊藻类生长对UV-B辐射增强的胁迫响应.结果表明,当辐射时间达到1h时,铜绿微囊藻便开始陆续死亡,但蛋白质含量增加,且叶绿素a浓度保持稳定;当辐射时间少于4h时,细胞内超氧化物...     

Fe(Ⅲ)改性土壤用于微囊藻细胞及微囊藻毒素的去除

蓝藻水华及其释放的蓝藻毒素给我国很多地区的饮用水安全带来较大威胁.尽管去除蓝藻和净化藻毒素的技术目前已有较多报道,但能同时对二者起作用的技术方法还较少,发展能够同时去除蓝藻和蓝藻毒素的技术显得十分必要.根据前期Fe(Ⅲ)化合物去除微囊藻毒素的工作基础,选取4种不同的土壤对其进行Fe(Ⅲ)改性,并应用于微囊藻毒素的去除.结果表明,黏土含量高低决定土壤本身对毒素的吸附能力强弱;土壤经过离子改性后,其毒素吸附能力与其阳离子交换量大小直接相关,且毒素去除能力较未改性前有显著提高,其中效率提升最高的一种土壤离子改性后其吸附能力增加了约148倍.离子改性土壤对微囊藻细胞同样具有絮凝沉降功能,沉降能力同样随土壤对Fe(Ⅲ)负载能力的提高而上升,使用剂量提高时微囊藻沉降平衡时间明显缩短.在野外蓝藻水华去除实验中,蓝藻细胞去除可以保持与室内实验相近的高去除率,但蓝藻毒素的去除效率有一定的下降,可能与天然水体中其它杂质的竞争作用有关.     

微电流电解对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)叶绿素荧光特性的影响

研究微电流电解不同电流密度下铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的叶绿素荧光参数变化,从藻类生理生态特征方面揭示电解抑藻的作用机理.结果表明:对于体积一定而初始细胞密度不同的铜绿微囊藻藻液,微电流电解抑藻存在相应的临界电流密度阈值,当电流密度阈值时,藻的生长得到完全抑制.当电流密度阈值时,藻的光系统Ⅱ受损,但经过6 d的培养其生理活性可恢复正常.若电流密度临界值,电解胁迫将超过藻的耐受能力,从培养的第2 d开始藻的光系统Ⅱ功能完全丧失.电解抑藻一方面是通过破坏光系统Ⅱ和捕光天线藻胆体之间的连接,使藻胆体无法继续向光系统Ⅱ传递光能;另一方面是通过破坏藻细胞光系统Ⅱ结构,使其无法进行光合作用,最终导致藻细胞的死亡.     

太湖霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri) NH4+-N和PO43--P的潜在释放量

为了研究太湖底栖动物优势种类——霍甫水丝蚓(Limnodrilus hoffmeisteri)对于湖泊富营养化的影响,以温度和密度为模拟控制条件,对太湖霍甫水丝蚓进行营养盐释放的室内控制实验,研究温度和密度的变化对霍甫水丝蚓NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P释放率的影响,根据霍甫水丝蚓铵态氮(NH_4~+-N)和磷酸盐(PO_4~(3-)-P)释放率与温度的关系方程,结合太湖霍甫水丝蚓2007-2010年的生物量估算其对太湖水体氮磷的潜在贡献.结果表明,随温度升高太湖霍甫水丝蚓NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的释放率均呈现逐渐升高的趋势,而密度变化对霍甫水丝蚓NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P释放率的影响均不显著,太湖霍甫水丝蚓NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P年平均释放量分别为1925.5和210.0 t,分别可达到全太湖沉积物-水界面NH_4~+-N和PO_4~(3-)-P的年净通量的19.3%和23.3%,表明霍甫水丝蚓的营养盐释放对于湖泊生物地化循环和湖泊富营养化具有显著的影响.     

Impact of elevated levels of CO2 on animal mediated ecosystem function: The modification of sediment nutrient fluxes by burrowing urchins

A mesocosm experiment was conducted to quantify the relationships between the presence and body size of two burrowing heart urchins (Brissopsis lyrifera and Echinocardium cordatum) and rates of sediment nutrient flux. Furthermore, the impact of seawater acidification on these relationships was determined during this 40-day exposure experiment. Using carbon dioxide (CO₂) gas, seawater was acidified to pH_NBS 7.6, 7.2 or 6.8. Control treatments were maintained in natural seawater (pH ≈ 8.0). Under normocapnic conditions, burrowing urchins were seen to reduce the sediment uptake of nitrite or nitrate whilst enhancing the release of silicate and phosphate. In acidified (hypercapnic) treatments, the biological control of biogeochemical cycles by urchins was significantly affected, probably through the combined impacts of high CO₂ on nitrifying bacteria, benthic algae and urchin behaviour. This study highlights the importance of considering biological interactions when predicting the consequences of seawater acidification on ecosystem function.     

固定化氮循环细菌修复城市湖泊水体脱氮效果及N2O排放

利用从镇江金山湖天然水体中筛选分离出的土著氨化、亚硝化、硝化和反硝化细菌,将氮循环细菌固定化后在金山湖示范工程区进行水体脱氮净化效果研究.结果表明,运行一段时间后水质明显得到改善,氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮以及总氮浓度均显著下降,氨氮浓度指标达到国家水质Ⅰ类标准,总氮浓度指标达到水质Ⅱ类标准.同时,对湖泊水体的N_2O气体排放通量进行了检测,结果显示,随着实验的进行,金山湖区的N_2O气体排放通量逐渐升高,4月份的平均值为23,51μg/(m~2·h)、5月份的平均值为29.52μg/(m~2·h)、6月份的平均值为59.10μg/(m~2·h).水质氮素指标以及N_2O气体排放通量数据说明利用微生物固定化载体强化净化技术对城市湖泊水质净化具有显著效果和重要意义.     

结合粒度和137Cs对小流域水库沉积物的定年——以黔中喀斯特地区克酬水库为例

对取自黔中喀斯特地区克酬水库32cm长沉积物柱样进行^137Cs比活度以及粒度测定,结合气象站点降雨数据进行比对分析,对沉积物不同层位的年代进行了划分,并以此结合质量深度推算了1960-2004年间该水库的沉积速率。结合实例分析了^137Cs沉降、运移和沉积,改进了仅依靠^137Cs峰值定年方法,认为在流域面积较小、^137Cs比活度测试绝对数值较小的流域,降水和其他条件造成的土壤侵蚀程度差异可能是造成土壤中^137Cs进入湖泊沉积物多少的更主要原因,并表现为沉积物中^137Cs不同层位的差异。