目录
蓝藻水华发生、危害及控制
浮游藻类监测基础知识及藻类荧光监测技术介绍
蓝藻水华发生、危害及控制
二、 蓝藻水华的发生机制
三、 蓝藻水华的危害
四、 蓝藻毒素的种类
六、 富营养化水库水华控制技术
一、广东省水库蓝藻的主要种类与特征
根据1978年全国藻类学会定义藻类分11门
蓝藻门、红藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、褐藻门、裸藻门、绿藻门、轮藻门
什么是蓝藻
蓝藻又称为蓝细菌,属原生核生物。在较高的分类单位上有很大的争议,人们对多数蓝藻种类还缺乏基本的研究。但目前为止,对有害有毒蓝藻的研究相对较多,对这类蓝藻的分类和基础生态学的资料较为完整。蓝藻是原核生物中较为古老的生物类,几乎在地球上所有的环境中均可发现蓝藻存在。作为原核生物,蓝藻没有细胞核,与光合细菌不同,它具有真核生物中进行光合作用的主要素叶绿素a,并在光合作用过程中放出氧气。蓝藻的微化石发现于35亿年的叠层石中,是早期地球上最土要的放氧生物。目前估计蓝藻的种类数在2000种左右,完全确认的种类还只是其中的一部分。蓝藻能够适应不同的生境,特别 高温、高盐等环境均有很强的适应能力,同时能与其它很生物形成共生体。蓝藻偏好中性和碱性水体,部分种类具气囊,可自主调节在水体中的深度。蓝藻也称为蓝绿藻,是以其颜来命名,但实际上多数蓝藻在水体并不是呈蓝绿。蓝藻在形态上也是多种多样,但以球形和丝状为主要形态。单个细胞的大小为2 -15 µm,多为数蓝藻种类以体形式存在。蓝藻的主要捕光素为藻胆蛋白,细胞繁殖是简单的无性分裂。多数蓝藻的分裂并不很快,平均倍增时间大约15小时到15天,能引起蓝藻水华的蓝藻倍增时间为大约为2天,多数为5—7天。 一些种类能够产生不动孢子,最后发育成植物细胞。蓝藻没有可以推动细胞运动的器官,但可通过细胞的转动而向前后运动,如颤藻。一些种类具有气囊,总气囊占整个细胞体积的2-20%,单个气囊的直径大小约为80nm。蓝藻固氮气一个广为人知的现象,多数球形藻不具固氮能力。固氨种类多为丝状蓝藻,具异形孢。蓝藻固氮对氮的地球化学循环有很大的贡献,同时也使得蓝藻能够在缺氮气的条件成为优势类。
广东省蓝藻主要优势属有哪些
对广东省的15个水体调查中共发现蓝藻3个目,8个科,27个种属。其主要优势属有:微囊藻属(Microcystis)、假鱼腥藻属(Pseudanabeana)、拟柱孢藻属(Cylindrospermopsis)、平
裂藻属(Merismopedia)、球藻属(Chroococcus)、粘球藻属(Gloeocapsa)、蓝纤维藻属(Dactylococcopsis)、鱼腥藻属(Anabaena)、尖头藻(Raphidiopsis)、粘杆藻(G1oeothece)。
微囊藻(Microcystis spp.)主要有4个种类:
水华微囊藻(Mlcrocvstisflos aquae)
铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)
惠氏微囊藻(Mlcrocvstis wesenbcrgii)
不定微囊藻(Microcystis incerta)
这四种微囊藻都能产生微囊藻毒素(microcystin)。
水华微囊藻是种球形的体,形状比较规则,细胞大小3-7um,体胶被不明显,在光学显微镜观察时,细胞常因伪空胞的存在而呈现出褐。水华微囊藻是我省水库最常见的水华蓝藻类之,在我们调查中,有10个水库和3个湖泊都有该藻出现。该藻多出现在夏季。
铜绿微囊藻也是常见的水华藻,在水库分布很广。它比水华微囊藻的产毒能力更强。
铜绿微囊藻的体形状通常不规则,成熟的体中间还会出现网状的空泡,这也是微囊藻容易形成蓝藻水华特有的浮屑的原因。
不定微囊藻在珠海风凰山、大镜山等水库曾有检到。它的体多为不规则的球形,通常体比较大,而个体细胞较小,细胞直径在1-3 um之间。
慧氏微囊藻的体胶被具有明显的边缘,所以根据国内的分类文献(胡鸿均等,《中国淡水藻类》)一直把它鉴定为具缘微囊藻(mcrocystis marglnata)。但具缘微囊藻这分类名称目前在国际上并末得到公认,所以根据相关的资料,重新定为惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)。这一藻类也是具有潜在产毒能力的种类。在大部分水库和湖泊都有分布,以鹤地、高州、深圳铁岗和珠海大镜山水库的均有分布。
除了球形体的微囊藻外,不少丝状蓝藻也是广东省水华蓝藻的主要种属。尤其是鱼腥藻(Anabaena spp)、假鱼腥藻(Pseudanahaena spp.)和拟柱孢藻(Cylindrospermopsls spp),不但分布广泛,而且丰度也很高,有时甚至形成水华。
鱼腥藻是蓝藻门念珠藻科的一属。植物体为单一丝状体,或不定型胶质块,或柔软膜状。藻丝等宽或末端尖细,直或不规则螺旋弯曲,具胶鞘。细胞球形、桶形,异形胞间生,孢子1个或几个成串靠异形胞或位于异形胞之间。鱼腥藻需中等偏高温度,春季气温刚暖时,可以大量繁殖,造成“水华”,引起水质变臭。常见的有水华鱼腥藻(Anabaena f]0saquas),螺旋鱼腥藻(Anabaena spjroides)及卷曲角腥藻(Anabaena circinalis)等,多数喜欢有机物较多的水体,它的大量出现,是水体富营养化的标志。鱼腥藻在温带地区容易爆发水华,广东省虽然常见分布,但以前水华的发生较少。但今年以来,一些水库也发生了鱼鱼腥藻的水华,如高州和南水水库。
假鱼腥藻是本地区发现的新记录种,国内其它地区尚未见有相关的文献报告(赵孟绪,韩博平,2005)。有些资料将其和湖泊颤藻(Oscillatoria limnetica)相混淆,其实假有腥藻的细胞比湖泊颤藻直径更小(一般小于3 u m)。似鱼腥藻的细胞与细胞之间有明显的缢缩,有或无伪空胞的存在。虽然没有异形胞,但是假鱼腥藻细胞内有固氮酶,能固氮。此外,假鱼腥藻能产生一种皮肤毒素,使接触生物的皮肤发生搔痒或红肿发炎。它在广东省的分布也非常广泛,在大镜山水库、风凰山水库、契爷石水库以及一些湖泊,如惠州西湖、流花湖水体数量比较多。
拟柱孢藻是个泛亚热带种类,最初是在澳大利亚和巴西报道过其发生水华。拟柱孢藻喜欢生活在高温、高磷和其它营养盐的水体中,在晴热少雨的天气生长尤其迅速。与其它蓝藻水华不同的是,它不会在水的表面产生肉眼可见的浮屑,而是使整个水体发褐,变暗。我们调查中在鹤地水库曾观察到由拟柱孢藻造成的水发暗的情况。该种在广东省水体中也是首次报道。近年来,在美国东南部、墨西哥、匈牙利、津巴布韦、泰国和澳大利亚等地处热带一亚热带的国家和地区均发现拟柱孢藻渐渐有取代微囊藻成为主要水华形成种的趋势。在广东省的水库和湖泊中也广泛存在,并在鹤地、高州等水库观察到其水华的发生,风凰山、
大镜山等水库拟柱孢藻分布也比较高。拟柱孢藻能产生拟柱孢藻毒素、贝毒素和类毒素-a等神经毒素和肝毒素,美国国家环保局和欧共体国家已将其列入重点监测的有害蓝藻之一。我同尚缺乏相关的调查和研究报道,对该藻的研究还处于起步阶段。
表l广东省蓝藻的主要类
目 | 科 | 亚科 | 属 | 种 |
球藻目 | 微囊藻科 | 微囊藻亚科 | 微囊藻属 | 水华微囊藻 |
铜绿微囊藻 |
惠氏微囊藻 |
可疑微囊藻 |
粘球藻亚科 | 粘球藻属 | 粘球藻 |
球藻科 | 球藻亚科 | 球藻属 | 球藻 |
兰纤维藻属 | 兰纤维藻 |
聚球藻科 | 聚球藻亚科 | 聚球藻属 | 聚球藻 |
小麦草榨汁机隐杆藻亚科 | 粘杆藻属 | 粘杆藻 恒压变量泵 |
隐杆藻属 | 隐杆藻 |
平裂藻科 | 平裂藻亚科 | 平裂藻属 | 平裂藻 |
隐球藻属 | 隐球藻 |
束球藻亚科二氧化钼 | 腔球藻属 | 腔球藻 |
Snowella Elenkin | Snowella lacustris |
Woronichinia Elenkin | Woronichinia naegeliana |
颤藻目 | 颤藻科 | 颤藻亚科 | 颤藻属 | 颤藻 |
鞘丝藻属 | 鞘丝藻 |
螺旋藻属 | 螺旋藻 |
席藻科 红外线烤箱 | 席藻亚科 | 席藻属 | 席藻 |
假鱼腥藻科 | 隧道防水涂料假鱼腥藻亚科 | 假鱼腥藻属 | 假鱼腥藻 |
Limnothrix Meffert | Limnothrix redekei |
Planktolyngbya Anagnostidised Komarek | Planktolyngbya Limnetica |
念珠藻目 | 念珠藻科 | 念珠藻亚科 | 节球藻属 | 节球藻 |
鱼腥藻属 | 鱼腥藻 |
鱼腥藻亚科 | 尖头藻属 | 尖头藻甘薯苗 |
拟柱孢藻属 | 拟柱孢藻 |
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二、蓝藻水华的发生机制
1) 高温有利于蓝藻生长
2) 蓝藻对低光有较好的适应
3) 蓝藻在低C02和高pH条件下有超强的吸收能力
4) 低氮/磷比对蓝藻不是很大的不利因素,低氮可诱导蓝藻的固氮能力
5) 很多蓝藻能够从底泥中迁移到水体中
6) 蓝藻对微量元素有较多的需求量
7) 有气囊的种类,对稳定分层的水体较好的适应能力
8) 蓝藻通常会产生大量有机化合物,从而抑制其它藻类生长
9) 蓝藻能够产生毒素,对捕食动物和植物的生长均有明显的负面影响
蓝藻水华发生是影响蓝藻生长的因素和蓝藻自身利用这些条件的结果。当水体富营养化程度增加时,浮游植物的生物多样性下降,许多种类因此退出了种类竞争的行列。营养盐无疑是导致蓝藻占优势的主要条件,但水体的性质和形态对蓝藻水华的发生也至关重要。Scherreurs(1992)认为丝状种主要出现浅水水体中,而以体存在的种类由上要出现在深水分层的水体中。Dukuli和Teubner(2000)对蓝藻水华种类出现的条件进行了总结。