一株芽孢杆菌的分离鉴定及抑藻效果研究

微生物防控技术在藻华治理领域备受关注,从富营养化水体中分离筛选出一株高效溶藻菌B7,经16SrRNA鉴定,该菌株属解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)。铜绿微囊藻的初始光密度OD_(686)为0.51,处于对数生长期的溶藻菌B7在10%接菌量条件下共培养7d后,抑藻率可达(92.07±0.60)%。相关研究结论丰富了蓝藻水华治理领域的菌种资源,能够为完善溶藻菌抑藻技术体系提供理论指导。

微电流电解灭菌抑藻箱在丘陵果园的应用研究

微电流电解灭菌抑藻技术及装置可通过电解时电极上产生的一系列活性物质有效杀灭菌藻,最大限度地避免丘陵果园滴灌系统菌藻堵塞现象。为了寻求一种高效、环保的果园灭菌抑藻方法,文章对微电流电解灭菌抑藻箱进行优化,并通过试验验证其杀灭菌藻的效果。试验结果显示,该装置菌藻杀灭率达91%,持续2 d,且对其他水质指标影响小。多次现场应用检测结果显示,微电流电解灭菌抑藻箱在江西省上犹县和德安县得以推广试用后,对当地典型集蓄雨水的处理能力约为1.5 m^(3)/h,菌藻灭活率达90%以上,降低了丘陵果园滴灌系统菌藻堵塞风险,为山区特色果业发展提供了技术支持。

基于复合光催化剂材料制备及其抗菌抑藻性能综合性实验教学设计

为强化学生“绿色海洋”理念和可持续发展科研创新思想,设计了光催化剂复合材料的制备及其抗菌抑藻性能综合性实验。实验涉及TiO_(2)复合光催化剂的制备、结构和光化学性质表征及抗菌抑藻性能评价等多个环节,有利于学生将无机化学、分析化学等理论知识灵活运用,激发学生的科研兴趣,并有利于提升学生在科研中融合可持续设计思想。

盐碱水中地衣芽孢杆菌抑制铜绿微囊藻生长研究

基于菌藻平衡原理控制蓝藻,可降低盐碱地养殖池塘铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)对养殖生物的危害。在实验室条件下,研究了盐碱水中地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对铜绿微囊藻生长的抑制效果并探索其抑藻途径。结果显示,在碳酸盐碱度6.4 mmol/L、盐度3.5、pH 8.9的盐碱水中,地衣芽孢杆菌对初始密度为1.0×10^(6)、6.0×10^(6)、20×10^(6)个/mL的铜绿微囊藻均有明显抑制作用,抑制率分别达到51.8%、71.1%、65.7%;地衣芽孢杆菌无菌滤液对铜绿微囊藻生长也表现出显著的抑制效果,其中无菌滤液加入量为实验水体2%时的抑制效果最好,培养6 d后藻密度仅为4.5×10^(6)个/mL,处理组叶绿素a含量较对照组降低了58.8%,与铜绿微囊藻光合作用相关的PSBA1和PSBD1基因表达下降,光合作用途径受到抑制;盐碱水中地衣芽孢杆菌对铜绿微囊藻具有较好的抑制效果。

钛酸盐纳米材料和斜生四链藻协同处理农村生活污水的效应研究

当前我国农村生活污水治理形势依然严峻.藻类和纳米材料结合可以有效地处理生活污水,探究纳米材料对生活污水中藻类的影响十分重要.基于钛酸盐纳米材料的调控,研究斜生四链藻处理生活污水的效应.结果表明,低质量浓度钛酸盐纳米材料添加到生活污水中后,斜生四链藻细胞经过6 d的适应期,表现出一定的生长促进作用,在10 d的培养过程中藻细胞增长了近97%.在质量浓度0.1 g/L的添加下,钛酸盐纳米材料对藻类生物量增长的影响最大,在0.2 g/L的添加质量浓度下,藻细胞生长受到抑制.

光催化剂抑制海水藻类富营养化的机理及应用

作为海洋水系统中的初级生产者,藻类维持着生态系统能量流动、物质循环和信息传递的平衡。但藻类过度繁殖引起的海洋富营养化对海水造成一定程度的污染,破坏生态平衡。采用光催化技术能有效控制海洋富营养化。因此,深入了解光催化剂对藻类的生物效应及其潜在机制至关重要。系统综述了光催化剂对海水藻类的影响及其抑制机理。机械损伤、光屏蔽效应、抑制酶活性和诱导活性氧生成是光催化抑藻的主要机制。汇总了各种光催化剂抑制不同藻类富营养化的效果,对目前光催化抑藻方面存在的问题进行了分析与展望,为探究光催化剂和藻类相互作用的环境影响及实际应用提供一定的信息支撑。

基于化感作用抑制藻华爆发的研究及应用

为了有效预防和控制藻华现象,分析了国内外基于化感作用抑制藻华爆发的研究成果,归纳出该技术的三大主要优势:抑制高效性、选择抑制性及环境友好性,并介绍了化感植物与藻类共培、直接投加化感物质、采用缓释技术投加化感物质3种抑制方式,最后指出目前该技术仍需丰富抑藻条件研究、克服“低促高抑”现象等问题,以期使化感抑藻技术尽快成熟并投入应用。

遮光法控藻的中试研究

进行了遮光法控制富营养化水池中藻类的中试研究.结果显示,9d试验后,叶绿素a浓度、COD、浊度、DO分别由遮光前的130.5μg·L-1、30.9mg·L-1、20.0NTU、12.0mg·L-1下降至处理后的24.8μg·L-1、1.7mg·L-1、5.4NTU、3.1mg·L-1,TP、TN浓度则变化不明显.表明遮光处理能够在营养盐浓度变化不大的状况下大幅度削减藻类生物量;遮光1d后,105cm处的叶绿素a浓度、COD、浊度都较水面表层浓度高,显示遮光之后藻类出现了沉降的现象;遮光2d后,水深30cm以下的净生产量都为负值,显示遮光显著抑制了藻类的光合产氧速率,并促使藻类消亡.

利用水网藻对微藻的抑制作用净化源水

通过围养水网藻并利用其代谢物抑制周围微藻的生长 ,同时采用人工收获水网藻的方式去除N、P等营养物质 ,是一种有效净化水源地水质的生态工程措施。

有效微生物群(EM)抑藻效应研究

通过细胞液体培养系统地考察了有效微生物群(EM)对3种常见"水华"藻类生长的抑制作用及适宜条件。实验结果表明:EM能显著抑制衣藻、四尾栅裂藻和盘星藻的生长,培养7d时,3种藻类生物量平均降低率分别达46 80%,99 07%和97 17%;培养温度、培养时间、EM投加量及培养基pH等对EM的抑藻作用均有不同程度的影响。EM发挥良好抑藻作用(绿藻)的适宜条件:培养温度为30℃,培养时间≤5d,EM投加量(V(EM)∶V(源水))为1∶1000～1∶10000,培养基pH为6 0～8 0。

稻草浸泡液的抑藻效果与抑藻活性组分的初步分析

通过XAD树脂固相萃取和GC-MS解析,研究了不同降解方式和降解时间的稻草浸泡液中的控藻活性组分与抑藻效果的关系。结果表明,稻草本身存在抑藻活性物质,低温浸泡4天的无菌稻草液在2.5 g/L投加量下,对微囊藻的抑制作用达到了69.3%。好氧和厌氧降解稻草浸泡液均可抑藻效果,如厌氧和好氧浸泡15天的稻草液在1.5 g/L浓度下对微囊藻的抑制作用分别为83%和81%。通过GC-MS检测,稻草浸泡液的活性物质组分主要有萘胺类、酯类和酚类,其中最为典型的酯类物质为邻苯二甲酸二丁酯以及其衍生物。随着稻草降解时间的延长,浸泡液中存在的有机物组分的种类与含量均有所减少,尤其好氧降解处理方式更为显著。稻草浸泡液抑藻物质和抑藻效果有明显的对应关系。

扬水曝气器类型对分层水库藻类控制效果的影响

为优选扬水曝气器的类型以更经济有效地原位控藻,建立了基于Fluent软件的水库水动力与水质数值模拟方法,在不同温度梯度和水深条件下,预测了淹没式和非淹没式扬水曝气器对分层水库中藻类控制的效果.以金盆水库扬水曝气水质改善工程为案例,对扬水曝气器外围流场和藻类混合迁移过程进行数值模拟.结果显示,垂向流速和藻密度的模拟结果与实测数据吻合较好.在典型的扬水曝气器运行条件下,水深分别为77.25、87.25和97.25 m时,淹没式和非淹没式扬水曝气器的外围流场均以顺时针环流为特征;淹没式扬水曝气器的环流发展较远,表层藻密度分别被削减了86.8%、88.2%、90.6%;扬水曝气器类型对藻密度削减率的影响不大.采用淹没式扬水曝气器时,77.25、87.25和97.25 m水深下核心控藻区占整个流场区域的比例分别为39.71%、41.14%和42.73%,分别比非淹没式的高14.81%、8.95%和2.69%;藻类完全混合的时间分别为10、12和14 d,分别比非淹没式的少8、7和6 d.不同季节和水深条件下的模拟结果表明,采用淹没式扬水曝气器,核心控藻区域较大,藻类混合较快.

重金属污染土壤毒性的斜生栅藻生长抑制实验诊断

应用斜生栅藻 (Scenedesmusobliquus)对重金属污染土壤的毒性进行诊断 ,结果表明 ,斜生栅藻的增长率与土壤中的重金属含量明显相关 ,并且随重金属投加量的增加 ,其增长率逐渐降低 .对两种测试参数进行比较 ,发现采用细胞数增长率作为土壤毒性的检测指标要比采用光密度增长率更为敏感 .当采用细胞数增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Zn >Cd ;采用光密度增长率作为检测指标时 ,4种重金属的EC50 顺序为 :Pb >Cu >Cd >Zn .复合污染情况下 ,由于金属间的协同作用 ,使土壤的毒性比单一重金属污染时有明显增强 。

利用络合铜控制水华优势藻的试验研究

试验研究了络合铜对蓝藻水华优势藻铜绿微囊藻和绿藻水华优势藻普通小球藻的杀藻抑藻效果。试验结果表明,络合铜对铜绿微囊藻的抑制作用优于对小球藻的抑制作用。当投加1mg/L以上络合铜络合时对铜绿微囊藻有很好的杀灭作用,但投加浓度提高到5mg/L时才能有效抑制普通小球藻的生长。同时还开展了络合铜对青鳉鱼的急性毒性试验,得出了络合铜的半致死浓度分别为24hLC50=8.5mg/L;48hLC50=5.7mg/L;96hLC50=3.9mg/L。

脂肪酸类物质的抑藻效应及其构效关系

研究了17种脂肪酸对产毒铜绿微囊藻、蛋白核小球藻以及斜生栅藻的抑制效应,比较了脂肪酸抑藻的构效关系.结果表明,17种脂肪酸单独作用对研究的3种藻均有一定的抑制作用,但对产毒铜绿微囊藻的抑制作用最强.脂肪酸类物质抑藻效应与其化学结构密切相关,脂肪酸不饱和程度越高抑制作用越佳,碳链越短抑藻效果越好,奇数碳脂肪酸的抑藻效果好于偶数碳脂肪酸.多种脂肪酸联合抑藻具有协同抑制作用.

除草剂莠去津对7种藻类的生长抑制

运用评价化学品对藻类毒性的标准试验方法,采用计算器拟合法、概率单位法和统计软件SPSS的概率回归过程进行数据处理,由3种统计方法分别得到莠去津对7种藻类生长抑制的96h半数效应浓度(EC50),并由计算器拟合法得到莠去津对7种藻类的24、48、72、96h的EC50。结果表明莠去津对7种藻类均属高毒,对它们的生长抑制效应由强到弱分别为斜生栅藻、柱孢鱼腥藻、莱哈衣藻、菱形藻、普通小球藻、羊角月牙藻和镰形纤维藻,对藻类的毒性与作用持续的时间相关。

无根萍、酵母菌和红螺菌的水质净化和抑藻作用

从2005年9月到2005年10月,利用莲花湖中的3个49m2,深度为1.5m的围隔进行生物水质净化和除藻研究。1#围隔为对照,2#围隔水体中加入无根萍,3#围隔水体中喷洒酵母菌和光合细菌。与1#围隔比较,2#围隔水面的无根萍的数目在300L×5×103 L-1,3#围隔的喷洒复合菌数目酵母菌(300L×4×105L-1)和红螺菌(300 L×8×108 L-1)。本实验结果表明:在30 d内,2#和3#围隔中的TP分别下降40%、25%;TN分别下降43%、16%;叶绿素含量分别下降51%、31%。透明度增加了87 cm、55 cm;pH值降低了1.09、0.69。本研究表明无根萍与酵母菌和红螺菌对水体理化性质有明显的改善,对藻类生长有明显的抑制作用。

UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫摄食的影响

研究了UV-B辐射条件下壶状臂尾轮虫(Brachionusurceus)对6株海洋微藻:小球藻(Chlorellasp.)、绿色巴夫藻(Pavlovauiridis)、扁藻(Tetraselmischuii)、球等鞭金藻8701(IsochrysisgalbanaPark8701)、牟氏角毛藻(Chaetocerosmuelleri)和小新月菱形藻(Nitzschiaclostertum)的室内摄食实验。结果表明,UV-B辐射增强对壶状臂尾轮虫的摄食有显著的抑制作用。与对照组相比,壶状臂尾轮虫对给定饵料单胞藻的滤水率和摄食率都随UV-B辐射剂量的增大而显著减小(P<0.05)。而且壶状臂尾轮虫对每一种饵料单胞藻的滤水率和摄食率是不相同的,这说明壶状臂尾轮虫对饵料单胞藻是有选择性的。

生物表面活性剂对东海原甲藻生长的影响

以东海原甲藻为实验材料,研究了铜绿假单胞菌产鼠李糖脂类生物表面活性剂对藻细胞的抑制和杀藻作用.结果表明,鼠李糖脂在较低浓度下对东海原甲藻的生长有明显的抑制效果,增大用量,可直接杀灭藻细胞.生长延滞期的藻细胞对鼠李糖脂的作用更为敏感.在相同实验条件下,鼠李糖脂对绿藻生长的影响基本可以忽略,在低浓度下对中肋骨条藻和湛江叉鞭金藻生长的影响也很弱,鼠李糖脂的浓度增至5.0mg/L 以上时,对中肋骨条藻和湛江叉鞭金藻的生长表现出一定的抑制作用.

一株枯草芽孢杆菌的生长特性及抑藻效果研究

溶藻微生物能引起水华蓝藻的快速消亡,从而达到控制水华之目的。为了探讨枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)及小球藻(Chlorell)的抑制效果,在实验室条件下研究了枯草芽孢杆菌对两种藻类生长的影响、抑制藻类生长的作用方式以及发酵液处理下铜绿微囊藻丙二醛(MDA)及谷胱甘肽(GSH)含量、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化氢酶(CAT)活性。试验结果表明,筛选出的菌株具有较好的环境适应性和抑制藻类生长的能力,其抑制效果是通过分泌胞外物质实现的。经过枯草芽孢杆菌处理后,铜绿微囊藻的叶绿素a及藻体蛋白含量均显著低于对照组,而胞内MDA及GSH含量显著升高,SOD及CAT活性也有增高的趋势。