氮磷对铜绿微囊藻群体形态的影响

藻类生长所需营养盐的研究进展1、藻类生长所需常量营养盐的研究1.1氮磷含量以往大量的研究资料表明,磷通常是淡水浮游植物增长的限制性营养因子,而氮通常是海洋浮游植物的限制营养因子。

一般认为TN>1.2mg/L、TP>0.11mg/L时，水体即开始富营养化。

在淡水水体中，当TP<0.10mg/L,藻的生长最终发展为磷限制。

而过高磷含量的输入，当TP＝1.65mg/L，并没有进一步促进藻类的生长。

1.2氮磷比氮磷是通过数量和组合来影响藻类生长的。

因此氮磷比也是影响藻类生长的一个重要条件。

当营养盐总量满足时，氮磷浓度比值11：l。

当N/P<11时，氮相对不足;当N/P>11时，磷相对不足（淡水）。

高盐情况下浮游植物生长的最适N、P比(7∶1)。

研究不同氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响。

结果表明，氮磷营养盐在藻类生长过程中是重要的影响因子。

在不同磷质量浓度条件下，藻类生长的最佳条件是ρp=0.07 mg·L-1，且在磷质量浓度大于0.07 mg·L-1时，藻类生长状况要优于磷质量浓度小于0.07 mg·L-1时。

在不同氮磷比条件下，藻类最佳生长条件为氮磷比等于40:1，藻类生长取决于氮的质量浓度。

铜绿微囊藻属于非固氮藻，需要高氮磷比。

在不同的N/P比值污水中，藻类的种类组成不同，绿藻大量增值时需要氮相对丰富的营养水体，而蓝藻大量增值时需要磷相对丰富的营养水体。

1.3不同的氮源N是藻类生长的必需元素.一般来说,藻类只吸收利用无机态氮,主要有NH4+-N、NO3--N和NO2--N.由于NO2--N在自然水体中含量很少,因此NH4+-N和NO3--N是藻类利用的主要形态.不少研究证实,藻类优先利用NH4+-N,而且NH4+-N的存在还会抑制NO3--N的吸收。

利用水族箱微宇宙研究了水体中2种氮源，铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)对藻类生长的影响。

第35卷第5期Vol．35No．5水㊀资㊀源㊀保㊀护Water Resources Protection2019年9月Sept.2019㊀㊀基金项目:水污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07313-001-002);陕西省青年科技新星项目(2013KJXX-55)作者简介:任梦甜(1990 ),女,硕士研究生,研究方向为水体富营养化治理㊂E-mail:465529905@ 通信作者:陈荣,教授,博士㊂E-mail:chenrong @DOI :10．3880/j.issn．1004-6933．2019．05．017铜绿微囊藻增殖与产毒过程中的氮磷限制与主控因子研究任梦甜,陈㊀荣,雷㊀振,薛㊀涛,王晓江(西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安㊀710055)摘要:通过正交试验,研究了PO 3-4-P 分别与NO -3-N 和NH +4-N 两种无机氮形态共存条件下对铜绿微囊藻增殖和产毒素的影响㊂结果表明:在PO 3-4-P 和NO -3-N 共存环境下,当ρ(PO 3-4-P )ɤ0．10mg /L 时,藻类生长受到限制,ρ(NO -3-N )升高对藻细胞生长的促进作用不显著;在磷营养适宜后,ρ(NO -3-N )ɤ5．0mg /L 能有效控制藻类过度增长㊂在PO 3-4-P 和NH +4-N 共存环境下,只有当ρ(PO 3-4-P )ɤ0．05mg /L 时,NH +4-N 对藻细胞生长的促进作用才能得到限制;在磷营养适宜后,ρ(NH +4-N )ɤ1．0mg /L 才能有效控制藻类过度增长㊂MC-LR 是铜绿微囊藻产生的主要藻毒素㊂NO -3-N 培养条件下,ρ(NO -3-N )ȡ10．0mg /L 时,ρ(PO 3-4-P )对产毒量具有显著促进的影响;ρ(NO -3-N )<10．0mg /L 时,ρ(PO 3-4-P )的影响不明显㊂NH +4-N 培养条件下,所有ρ(PO 3-4-P )下的产毒量均在ρ(NH +4-N )=10．0mg /L 达到最大值㊂NH +4-N 是富营养化防治过程中需要优先控制的氮形态,过高的ρ(NO -3-N )(ȡ10．0mg /L )和ρ(NH +4-N )(ȡ5．0mg /L )会大幅激发藻毒素的合成㊂关键词:氮磷限制;铜绿微囊藻;细胞增殖;藻毒素;正交试验中图分类号:X522㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀文章编号:10046933(2019)05010206Nitrogen and phosphorus restriction and main controlling factors in proliferation and toxicity production of Microcystis aeruginosa ʊREN Mengtian,CHEN Rong,LEI Zhen,XUE Tao,WANG Xiaojiang(School of Environmentaland Municipal Engineering ,Xi an University of Architecture and Technology ,Xi an 710055,China )Abstract :The effects of PO 3-4-P coexisting with NO -3-N and NH +4-N on the proliferation and toxin production of Microcystisaeruginosa were studied by orthogonal experiments.The results showed that under the coexistence of PO 3-4-P and NO -3-N,when ρ(PO 3-4-P)ɤ0.10mg /L,the growth of algae was restricted,and the growth of algae was not promoted significantly by the increase of ρ(NO -3-N ).When the phosphorus nutrition was suitable,the excessive growth of algae could be effectively controlled when ρ(NO -3-N )ɤ5．0mg/L.Under the coexistence of PO 3-4-P and NH +4-N,only when ρ(PO 3-4-P)ɤ0.05mg /L could the promotion of NH +4-N on algal cell growth be limited.When the phosphorus nutrition was suitable,the excessive growth of algae could be effectively controlled only when ρ(NH +4-N)ɤ1．0mg /L.MC -LR is the main algaltoxin produced by Microcystis aeruginosa .Under the cultivating condition of NO -3-N,when ρ(NO -3-N )>10．0mg /L,the effect of ρ(PO 3-4-P)on the toxicity was significantly promoted,the greater the toxicity was.When ρ(NO -3-N )<10．0mg /L,the effect of PO 3-4-P was not obvious.Under the cultivating condition of NH +4-N,the toxicity of allconcentrations of PO 3-4-P reached the maximum at ρ(NH +4-N)=10．0mg /L.NH +4-N is a priority nitrogen form in theprocess of eutrophication control.Excessive ρ(NO -3-N )(>10．0mg /L)and ρ(NH +4-N)(>5．0mg /L)will greatly stimulate the synthesis of algae toxins.Key words :nitrogen and phosphorus restriction;Microcystis aeruginosa ;cell proliferation;algal toxins;orthogonal experiment㊀㊀蓝藻水华污染不仅导致水生态系统平衡被破坏,且蓝藻细胞破裂后会向水体中释放多种不同类型的藻毒素[1]㊂世界上25%~70%的蓝藻水华污染可产生藻毒素[2]㊂在已发现的各种藻毒素中,微㊃201㊃囊藻毒素(Microcystin,MC)是一种在蓝藻水华污染中出现频率最高㊁产生量最大和危害最严重的藻毒素种类[3]㊂饮水是MC进入人体的主要途径,其他途径包括工作㊁娱乐活动中经口㊁皮肤接触以及食用蓝藻类保养品等㊂研究显示,MC的主要靶器是肝脏,MC可从血液中转移到肝脏,主要表现为使肝脏充血肿大,严重时可导致肝出血和坏死[4]㊂Kotak 等[5]研究MC在单次腹腔注射条件下对肝的急性毒性效果表明,确定不引起有害健康效应的最高剂量为25ug/kg,低于2．5ug/kg的暴露剂量产生的有害效应的可能性很小㊂影响铜绿微囊藻生长和产藻毒素的因素有很多,如有机物㊁重金属和营养盐等[6-8]㊂目前,关于不同形态氮对微囊藻的生长及其产毒影响的报道多集中于NH+4-N,且观点不尽一致㊂刘洪涛[9]认为适宜的ρ(NH+4-N)促进微囊藻生长;唐全民等[10]认为NH+4-N不利于铜绿微囊藻的生长,藻细胞有最大比增长速率的ρ(NH+4-N)较低;张玮等[11]认为当ρ(PO3-4-P)不变时,ρ(NH+4-N)处于1．83~18．3mg/L时促进铜绿微囊藻的生长,ρ(NH+4-N)<1mg/L的条件下,铜绿微囊藻的生长受到限制,ρ(NH+4-N)>100mg/L抑制铜绿微囊藻的生长㊂NO-3-N是各种微囊藻培养液中常用的氮源,连民等[12]认为高浓度的NO-3-N有利于铜绿微囊藻的生长,但超过245．1mg/L后对其生长有轻微抑制作用㊂张青田等[13]认为ρ(NO-3-N)为21~70mg/L时适宜铜绿微囊藻生长㊂磷对微囊藻生长特征有复杂影响,有研究结果表明,在保持N/P为8ʒ1的条件下,不同总磷浓度对铜绿微囊藻的繁殖作用具有差异性,总磷质量浓度在0．02~0．05mg/L时,藻的繁殖缓慢,在0．1mg/L以上时,藻的繁殖速度明显加快,当达到0．5mg/L以上时,不同总磷浓度条件下藻的繁殖速度基本相近[14]㊂不仅如此,不同研究者关于氮磷与微囊藻毒素合成的关系的研究结果也不尽一致[15-16]㊂Kameyama等[17]认为磷作用明显,氮影响不大,并且发现对数生长期内胞内MC与氮浓度没有显著的相关关系;Downing等[18]则认为氮在产毒中具有重要作用;Zheng等[19]对莲花湖的调查发现微囊藻毒素和ρ(NH+4-N)呈负相关关系;Rapala 等[20]对加拿大Albert的湖泊研究表明MC-LR含量与ρ(NO-3-N)呈负相关关系㊂这些不同结论表明目前对氮磷影响藻类增殖和产毒素的机理还有待进一步探究㊂以上研究多集中于单一形态的氮在磷充足的情况下对藻细胞增殖和产毒的影响,而对不同形态的氮在不同氮磷浓度下对藻类生长和产毒的影响研究较少㊂本研究通过设计正交试验,针对不同形态的氮在不同氮磷浓度下,氮㊁磷及其形态对微囊藻生长和产毒的影响进行研究,以期揭示氮磷源对微囊藻生长和产毒的影响机理,确定氮磷在藻类增殖和产毒素过程中的主控因子㊂1㊀材料与方法1．1㊀试验藻种试验采用藻种为铜绿微囊藻,购于中国科学院水生生物研究所的淡水藻种库㊂开始试验之前,将铜绿微囊藻在对数期反复接种进行扩大培养㊂1．2㊀培养条件的设定试验以BG-11培养基为基础,配置成无氮磷培养基,试验中氮分为NO-3-N和NH+4-N两个处理组,每组分别设置6个NO-3-N和NH+4-N质量浓度,分别为0．5㊁1．0㊁5．0㊁10．0㊁15．0㊁20．0mg/L(以N 计),根据设定浓度添加相应量的NaNO3或NH4Cl㊂磷元素浓度用K2HPO4配置,设4个梯度,分别为0．05㊁0．10㊁0．50㊁1．00mg/L(以P计)㊂培养条件为温度T=(25ʃ0．5)ħ,光照2500~3000lux,光暗比为12hʒ12h㊂1．3㊀预培养、饥饿处理及接种取适量的藻种,将其接种到新配置的BG-11培养基中,培养7d得到对数期藻种㊂将此对数期的藻种进行去除营养物质处理,6000r/min离心10min,倒掉上清液后用15mg/L的NaHCO3洗涤3次后保留离心得到的藻细胞,后接种至不含氮㊁磷培养基中培养7d㊂饥饿处理后按前述方法再次去除营养物质,接入配置的不同氮磷浓度梯度的培养基中,初始接种浓度为2ˑ105个/mL,pH=7．1㊂培养周期一般在12~18d㊂试验过程中每天摇晃培养液3次,期间改变各组别培养位置,以尽量减少光照对试验结果的影响㊂为确保试验结果的准确性,本研究中所有样品均设2个平行样㊂1．4㊀指标测定藻密度的测定采用细胞计数分析仪(Cellometer Auto T4,达科为,中国),该细胞计数仪相比人工计数法能根据细胞的形态辨别细胞是否死亡,可以较准确地计数㊂每次测定取样量为1mL,从接种第2天开始测定,每隔1d测定一次㊂藻毒素(细胞内)的测定采用高效液相色谱(LC-2000,日立,日本),分离柱尺寸为250mmˑ4．6mm(SB-C18,安捷伦,USA)㊂流动相为甲醇,磷酸盐缓冲溶液体积比为0．57ʒ0．43,流速为1mL/min,进样量为40μL㊂从培养第4天开始每隔3d测定一次MC-LR产量㊂每次取样量控制在10~25mL,前期㊃301㊃取样量多,后期逐渐减少㊂样品的制备参考Long[21]的制备方法㊂比增长率μ是衡量藻类增殖的另一重要参数,其计算公式为μ=ln(X t/X t-T)/T(1)式中:X t为第t天的藻密度;X t-T为第t-T天的藻密度;T为时间间隔㊂当连续2dμ值小于5%时,藻细胞增殖停止,试验结束㊂文中所有试验数据均采用Excel2007分析,图均用Origin9．0绘制㊂数据统计学分析采用SPSS19．0,P值表明各组数据之间存在显著性差异, P值越小表示各组数据之间的显著性差异越大㊂2㊀结果与讨论2．1㊀藻细胞密度图1为不同培养条件下各培养组的最大藻细胞密度值㊂对比图1(a)(b)可知,当ρ(PO3-4-P)=0．05 mg/L时,以NO-3-N为氮源,ρ(NO-3-N)ɤ5．0mg/L 时,对应的最大藻密度值随着氮浓度的增加而增大;ρ(NO-3-N)>5．0mg/L时,对应最大藻密度随ρ(NO-3-N)的升高逐渐下降㊂当ρ(PO3-4-P)=0．05mg/L 时,以NH+4-N为氮源,低ρ(NH+4-N)(ɤ5．0mg/L)对应的藻密度值整体高于高ρ(NH+4-N)对应值,且在ρ(NH+4-N)=1．0mg/L时取得所有试验组中最大值,达到2．08ˑ106个/mL㊂当ρ(PO3-4-P)=0．10mg/L,ρ(NO-3-N)=5．0mg/L时,对应藻密度取得所有试验组中最大值;以NH+4-N为氮源,随着ρ(NH+4-N)的升高,藻密度值也依次增大,在ρ(NH+4-N)= 20．0mg/L时取得所有试验组中最大值,达到2．79ˑ106个/mL㊂在ρ(PO3-4-P)充足(ȡ0．50mg/L)㊁NO-3-N培养条件下,随着ρ(NO-3-N)的增加藻密度最大值整体呈增大趋势,ρ(NO-3-N)=0．5mg/L和ρ(NO-3-N)=1．0mg/L时,其藻密度显著小于ρ(NO-3-N)=5．0mg/L时的藻密度(P<0．001),而ρ(NO-3-N)=0．5mg/L和ρ(NO-3-N)=1．0mg/L时两者的藻密度并无显著性差异(P>0．05);ρ(NO-3-N)=10．0mg/L㊁ρ(NO-3-N)=15．0mg/L和ρ(NO-3-N)=20．0mg/L时,其藻密度显著大于ρ(NO-3-N)=5．0mg/L时的藻密度(P<0．001),但三者间藻密度并无显著性差异(P>0．05)㊂这说明在磷充足条件下,氮浓度过低(ɤ1．0mg/L)或过高(ȡ10．0mg/L)时改变氮浓度并不会影响藻类增殖,而ρ(NO-3-N)从1．0mg/L增加至5．0mg/L再到10．0mg/L可以有效地促进藻类增殖㊂以NH+4-N 为氮源时的结果则不同,当ρ(PO3-4-P)=0．50mg/L 时,藻密度在ρ(NH+4-N)=5．0mg/L取得最大值后而呈逐渐降低的趋势,这与ρ(PO3-4-P)=1．00mg/L 时随着ρ(NH+4-N)的增加,藻密度表现先增加后保持稳定的趋势不同㊂(a)NO-3-N培养条件(b)NH+4-N培养条件图1㊀不同氮磷条件下铜绿微囊藻的最大藻细胞密度值对比图1(a)(b)可知,当ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L 时,在相同ρ(PO3-4-P)条件下,以NH+4-N为氮源组藻密度所取得的最大值明显高于以NO-3-N为氮源组,说明在低磷条件下NH+4-N作为氮源更容易促进藻类增殖;当ρ(PO3-4-P)ȡ0．50mg/L时,在相同ρ(PO3-4-P)条件下,以NH+4-N为氮源组藻密度所取得的最大值明显低于以NO-3-N为氮源组,说明在高磷条件下NO-3-N作为氮源更有利于促进藻类增殖㊂从图1(a)可知,当氮源为NO-3-N,ρ(PO3-4-P)控制在0．10mg/L及以下时,NO-3-N对藻类增殖的影响规律体现为:当ρ(NO-3-N)<5．0mg/L时,藻密度随着氮浓度的增加而增大,当ρ(NO-3-N)=5．0mg/L 对应的藻密度取得最大值,当ρ(NO-3-N)>5．0mg/L 时氮浓度增加会对藻类的增殖产生抑制㊂ρ(PO3-4-P)充足(ȡ0．50mg/L)时,ρ(NO-3-N)在1．0~10．0mg/L 范围内藻密度明显增大,超过10．0mg/L时对藻类增殖的促进作用不再增大㊂从图1(b)可知,当以NH+4-N为氮源时,ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L时,藻密度取得最大值时对应的ρ(NH+4-N)从ρ(PO3-4-P)= 0．05mg/L时的1mg/L增加至ρ(PO3-4-P)=0．10mg/L 时的20．0mg/L㊂ρ(PO3-4-P)充足(ȡ0．50mg/L)㊃401㊃时,ρ(NH+4-N)在1．0~5．0mg/L范围内最大藻密度值随着氮浓度的增加显著增大,ρ(NH+4-N)>5．0mg/L 时继续增加ρ(NH+4-N)对藻类增殖的影响不大㊂磷元素对藻类增殖的影响:在以NO-3-N为氮源时,无论氮源是否充足,在ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L 时,增加ρ(PO3-4-P)对藻类增殖的影响并不显著(P>0．05)㊂而当ρ(PO3-4-P)从0．10增加至0．50mg/L 再至1．00mg/L时,所有NO-3-N培养组的藻密度值具有显著增加(P<0．01),这说明以NO-3-N为氮源时ρ(PO3-4-P)>0．10mg/L时磷属于藻类增殖的重要限制因子;在以NH+4-N为氮源,当氮浓度较低时(ɤ1．0mg/L),增加ρ(PO3-4-P)并未对各培养组的藻密度产生显著影响(P>0．005),而当ρ(NH+4-N)> 1．0mg/L时,ρ(PO3-4-P)从0．05mg/L增加至0．50mg/L,各培养组的藻密度值几乎翻了一倍,此条件下ρ(PO3-4-P)对藻类增殖的影响显著(P< 0．01)㊂但相比NO-3-N来说,NH+4-N作为氮源时磷元素对藻类增殖的影响作用要比以NO-3-N为氮源时弱很多㊂这可能是因为当ρ(NH+4-N)过高时会对藻类产生毒害作用,在高ρ(NH+4-N)条件下NH+4-N对藻类增殖的抑制作用影响到了磷对藻类的促进作用㊂2．2㊀对数期的比增长率由于藻类的增殖潜能主要在对数期内得到表现,因而对数期比增长率能够很好地体现在某一培养条件下藻类的增殖潜力㊂图2为不同氮磷条件下铜绿微囊藻在对数期的比增长率㊂从图2(a)可见,在PO3-4-P和NO-3-N共存环境下,随着ρ(NO-3-N)的升高,藻细胞增殖对数期的比增长率呈现先增后降的趋势,这个趋势在不同ρ(PO3-4-P)条件下基本一致㊂当ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L时,比增长率较小且相互差异不大;当ρ(PO3-4-P)=0．50mg/L时,比增长率的值与ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L时相比明显增大(除ρ(NO-3-N)=0．5mg/L时),当ρ(NO-3-N)从0．5mg/L变化到1．0mg/L时,比增长率显著增大,并在ρ(NO-3-N)=15．0mg/L时达到最大值;在ρ(PO3-4-P)=1．0mg/L时,当ρ(NO-3-N)从1．0mg/L 变化到5．0mg/L时,比增长率有显著性增大,且在ρ(NO-3-N)=20．0mg/L时达到最大值㊂从图2(b)可知,在PO3-4-P和NH+4-N共存环境下,随着ρ(NH+4-N)的升高,藻细胞增殖对数期的比增长率也呈现先增后降的趋势,这个趋势在不同ρ(PO3-4-P)条件下基本一致㊂在ρ(PO3-4-P)=0．50mg/L和ρ(PO3-4-P)=1．00mg/L时,对数期的比增长率与ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L时相比明显增大(除ρ(NH+4-N)ɤ1．0mg/L时),且当ρ(NH+4-N)处于1．0~10．0mg/L时,比增长速率有显著性增大,并都在ρ(NH+4-N)=10．0mg/L时达到最大值㊂这可能是由于随着培养液中磷的不断消耗,低磷组(ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L)首先出现了磷限制,但在ρ(PO3-4-P)=0．10mg/L时,与ρ(NO-3-N)相比,ρ(NH+4-N)的变化对藻细胞增殖对数期的比增长率则有较大促进作用㊂当ρ(PO3-4-P)充足时(ȡ0．50mg/L),铜绿微囊藻不断吸收超过其生长所需的外源性磷进行大量生长繁殖,对数期比增长率迅速增加㊂但是,过高ρ(NH+4-N)也会抑制藻类的生长,唐全民等[10]指出ρ(NH+4-N)>0．5mmol/L(7mg/L)时,藻细胞比生长速率略降低,达到40mmol/L,铜绿微囊藻的生长则受到严重抑制,与本试验结果一致㊂(a)NO-3-N培养条件(b)NH+4-N培养条件图2㊀不同氮磷条件下铜绿微囊藻在对数期的比增长率NH+4-N培养条件下对数期比增长率比NO-3-N 培养条件下高的一个主要原因是以NH+4-N为氮源时藻类增殖的周期大约在12d,明显比以NO-3-N为氮源时的增殖周期(16~18d)短,而二者培养周期差异的原因应该是藻细胞吸收利用两种氮源的过程存在差异㊂Muropastor等[22]通过研究发现蓝藻优先利用NH+4-N,在利用其他氮源之前均须先转化为NH+4-N,NH+4-N再与谷氨酸在谷氨酰胺合成酶(GS)作用下合成谷氨酰胺,进而被藻细胞利用,因此造成了上述差异㊂综上,藻类对数期比增长率在ρ(NH+4-N)和ρ(NO-3-N)大于1．0mg/L㊁ρ(PO3-4-P)不大于0．5mg/L㊃501㊃时,随着ρ(PO3-4-P)的增加,且呈现大幅增长趋势,而当ρ(PO3-4-P)超过0．5mg/L时比增长率不再继续增加;当ρ(NH+4-N)和ρ(NO-3-N)小于1．0mg/L 时ρ(PO3-4-P)的变化对藻类对数期比增长率的影响并不显著㊂2．3㊀藻毒素合成根据标准样品检测结果,铜绿微囊藻在生长过程中共产生3种MC异构体:MC-RR㊁MC-YR㊁MC-LR㊂在本试验的氮磷条件下,各试验组在试验过程中合成的MC-RR含量非常少,几乎检测不到,MC-YR在各组中虽能检测到,但只占藻毒素总含量的3%~10%㊂因此,本试验的氮磷条件下以MC-LR 为主导性藻毒素㊂氮元素是MC-LR的主要组成元素,氮浓度变化对MC-LR合成具有重要影响㊂图3为不同培养条件下各培养组的最大MC-LR浓度㊂当以NO-3-N为氮源时,随着氮质量浓度的增加,MC-LR最大浓度随氮质量浓度变化表现出两种趋势㊂在所有ρ(PO3-4-P)条件下,当ρ(NO-3-N)ɤ10．0mg/L时,ρ(PO3-4-P)和ρ(NO-3-N)的增加均没有引起MC-LR 浓度的增加;当10．0mg/L<ρ(NO-3-N)ɤ15．0mg/L 时,除ρ(PO3-4-P)=0．05mg/L时以外,其他所有ρ(PO3-4-P)质量浓度下的MC-LR浓度均呈现了显著的增加,且增加幅度基本一致;当ρ(NO-3-N)> 15．0mg/L后,ρ(PO3-4-P)的影响出现差异,相同ρ(NO-3-N)下,ρ(PO3-4-P)越高产毒量越大㊂当以NH+4-N为氮源时,在所有ρ(PO3-4-P)条件下,当ρ(NH+4-N)ɤ10．0mg/L时,ρ(NH+4-N)的增加促使MC-LR浓度的增加,并在ρ(NH+4-N)=10．0mg/L 时取得最大值㊂由图3(a)(b)可见,当氮质量浓度为0．5~10．0 mg/L时,利用NO-3-N时细胞内MC-LR浓度比利用NH+4-N时低,其原因可能是微囊藻在NO-3-N条件下生长,毒素合成受到硝酸还原酶(NR)的限制㊂当氮浓度大于10．0mg/L时,利用NO-3-N时细胞内MC-LR浓度显著比利用NH+4-N时高,很有可能是由于过高的ρ(NH+4-N)会对产毒微囊藻的毒素生产具有抑制作用[11]㊂有研究发现,在2mmol/L的NH+4-N 条件下,MC-LR的产量只是1mmol/L时的50%左右,而该两种浓度下细胞比生长速率差别并不明显,这说明高ρ(NH+4-N)确实可能对产毒微囊藻的毒素生产具抑制作用[7]㊂与氮元素不同,磷元素不是MC-LR的组成元素,但ρ(PO3-4-P)变化仍能影响MC-LR的合成㊂Watanabe等[23]指出,磷限制会降低MC-LR的毒性㊂本试验结果表明,以NO-3-N为氮源时,在ρ(NO-3-N)> 10．0mg/L条件下,ρ(PO3-4-P)=0．05mg/L时MC-LR最大产量显著小于ρ(PO3-4-P)=0．1mg/L时MC-LR最大产量;而ρ(PO3-4-P)>0．10mg/L时继续增加ρ(PO3-4-P)对MC-LR合成并未产生影响㊂以NH+4-N为氮源时,ρ(PO3-4-P)=1．00mg/L㊁ρ(NH+4-N)=10．0mg/L时对应的MC-LR产量最大,但总体来说ρ(PO3-4-P)对MC-LR合成的影响并不显著㊂(a)NO-3-N培养条件(b)NH+4-N培养条件图3㊀不同培养条件下各培养组的最大MC-LR浓度2．4㊀藻细胞密度与MC-LR的相关性分析表1为藻细胞密度与MC-LR的相关系数,可见铜绿微囊藻MC-LR与藻细胞密度之间存在很好的相关性㊂在NO-3-N培养条件下,ρ(PO3-4-P)ȡ0．50mg/L 所对应的各组相关性系数高于ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L 时所对应的值,在NH+4-N培养条件下反之㊂当ρ(PO3-4-P)ɤ0．10mg/L时,NH+4-N培养条件较NO-3-N 培养条件下有更好的相关性,当ρ(PO3-4-P)ȡ0．50mg/L时,NO-3-N培养条件下相关系数值明显大于NH+4-N培养条件下的值㊂据Ressom等[24]的报道,可以用藻细胞数作为水体微囊藻MC-LR含量的监测预警指标㊂本试验相关性分析结果进一步验证了以微囊藻细胞数作为MC-LR污染程度的监测预警㊃601㊃㊀㊀㊀表1㊀藻细胞密度与MC-LR的相关系数ρ(PO3-4-P)ρ(NO-3-N)0．5mg/L1．0mg/L5．0mg/L10．0mg/L15．0mg/L20．0mg/L㊀ρ(NH+4-N)/(mg㊃L-1)0．5mg/L1．0mg/L5．0mg/L10．0mg/L15．0mg/L20．0mg/L 0．050．437∗∗0．476∗∗0．318∗0．621∗∗0．487∗∗0．341∗㊀㊀0．994∗∗㊀㊀0．899∗∗㊀㊀0．885∗∗㊀㊀0．632∗∗㊀㊀0．638∗∗㊀㊀0．729∗∗0．100．526∗∗0．760∗∗0．494∗∗0．776∗∗0．353∗0．356∗0．707∗∗0．784∗∗0．806∗∗0．733∗∗0．446∗∗0．597∗∗0．500．685∗∗0．685∗∗0．933∗∗0．954∗∗0．995∗∗0．984∗∗0．348∗0．652∗∗0．600∗∗0．670∗∗0．649∗∗0．665∗∗1．000．754∗∗0．726∗∗0．802∗∗0．999∗∗0．904∗∗0．954∗∗0．907∗∗0．922∗∗0．606∗∗0．600∗∗0．516∗∗0．532∗∗㊀注:∗表示P<0．05,∗∗表示P<0．01㊂指标的合理性㊂3㊀结㊀论a.磷是藻类生长的限制性因子,但是不同氮形态下的磷限制浓度有差异㊂在NO-3-N培养条件下,磷的限制质量浓度为0．10mg/L,而在NH+4-N培养条件下,磷的限制质量浓度为0．05mg/L㊂因此, NH+4-N是富营养化防治过程中需要优先控制的氮形态㊂b.当磷浓度适宜条件下(ρ(PO3-4-P)>0．10 mg/L),为了控制藻类的过度增长,NO-3-N培养条件下的ρ(NO-3-N)需要控制在5．0mg/L以下,而NH+4-N培养条件下的ρ(NH+4-N)则需要控制在更低的1．0mg/L以下㊂c.在磷营养适宜条件下,当ρ(NO-3-N)达到10．0mg/L以上或ρ(NH+4-N)达到5．0mg/L以上,藻毒素的合成量显著增加,将对水生态系统产生明显的毒性作用㊂参考文献:[1]KENEFICK S L,HRUDEY S E,PETERSON H G,et al.Toxin release from Microcystis aeruginosa after chemicaltreatment[J].Water Science and Technology,1993,27: 433-440.[2]DUY T N,LAM P K,SHAW G R,et al.Toxicology andrisk assessment of freshwater cyanobacterial(blue-greenalgal)toxins in water[J].Reviews of EnvironmentalContamination and Toxicology,2000,163:113-186. 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氮化合物对海洋生态系统中藻类生长的影响研究氮化合物是现代工业和农业生产活动中产生的一种污染物，主要包括氨气、硝酸根、亚硝酸根和硝酸盐等，其排放对自然环境和生态系统产生极大的影响。

近年来，随着全球氮化合物污染的加剧，学界对氮化合物在海洋生态系统中对藻类生长的影响也越来越关注和研究。

海洋生态系统中的藻类是全球生物量和生产力最高的物种之一，对维持海洋生态平衡和生态系统的稳定运行具有重要作用。

藻类生长的质量和数量主要受海洋水体中的养分含量控制，而氮化合物的排放不仅可导致水体中养分浓度增加，还会影响到藻类的生长和物质代谢等多个方面。

首先，氮化合物的排放会改变海洋水体中的氮素养分比例，给藻类生长带来不利影响。

一些研究表明，氨气和亚硝酸对浮游藻类的生长具有促进作用，因为它们是蓝藻、硅藻等一些优势种的补充氮源。

但是，长期大量持续排放造成的硝酸盐和硝酸根增加，会使得海洋水体中的氮素养分比例发生变化，这会导致一些氮素稀缺的浮游藻类生长不足，从而减少海洋生态系统中不同种类藻类的数量。

其次，氮化合物的排放对藻类的营养生长和元素循环过程造成影响。

氮化合物中的氮素形态和数量会直接影响藻类促生因子和酶类代谢过程，从而影响藻类生命活动和养分再生。

长期大量持续排放的氮化合物会导致底层水体中铵态氮盐的富集和蓝藻、绿球藻等的过度繁殖，从而降低藻类的养分利用效率和多样性。

此外，氮化合物的排放也会影响到藻类营养生长与海洋碳汇的结构与功能。

氮化合物中的硝酸盐和硝酸根在海洋生态系统中可作为藻类生长的营养源，但同时也会促进藻类的呼吸作用，加速海洋碳汇进入海底沉积物的速度。

因此，氮化合物排放对藻类的生长并不是简单的促进作用，而是一种对海洋碳循环和海洋生态系统多种元素之间相互作用关系的破坏以及导致生态系统脆弱性增加的一种影响。

综上所述，氮化合物的排放和污染对海洋生态系统和藻类的生长产生着明显的影响，而这种影响并不是简单的促进或抑制，多种阶段多层面的综合作用正在改变着海洋生态系统的生态结构与生物多样性。

探讨有机磷和无机磷对微囊藻生长的影响吴丽(藻类工程和显微镜实验室/南京师范大学生命科学学院,江苏南京) 本文主要以DDV和K2HPO4 为例,研究了以有机磷或无机磷为磷源时,铜绿微囊藻的生长过程。

在实验室内利用BG-11（含磷量为5.4 mg·L–1，磷源为K2HPO4）培养液培养,通过测定藻吸光值和叶绿素a含量,研究不同浓度下有机磷农药DDV 和无机磷酸盐K2HPO4对群体M. aeruginosa XW01和单细胞M. aeruginosa 7806生长的影响,探究2种藻对有机磷和无机磷利用差异与特点。

结果表明,DDV浓度在1.00 mg·L–1时，其对群体微囊藻和单细胞微囊藻都有一定的促进作用。

相对于K2HPO4，DDV含磷较低的浓度下就能够促进微囊藻的生长。

当DDV浓度在1.00～1000.00mg·L–1浓度范围内，DDV对群体M. aeruginosa XW01的生长表现出低浓度刺激、高浓度抑制的效应, 并且当DDV浓度在0.01～100.00mg·L–1质量浓度范围内, 单细胞M. aeruginosa 7806也出现此效应。

而对于有机磷K2HPO4来说，当其含磷量在0.011～11.00 mg·L–1范围内时，无论是单细胞微囊藻还是多细胞微囊藻均表现出一定程度的低浓度刺激、高浓度抑制的效应，但不是很明显。

相较于有机磷农药DDV，无机磷酸盐K2HPO4在高浓度范围下不会对藻生长产生严重的抑制作用。

关键词: 有机磷；无机磷;群体微囊藻;单细胞微囊藻;碱性磷酸酶在我国大部分富营养化水体中,铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa) 在数量和发生频率上均占优势[1 —2 ] ,铜绿微囊藻死亡或细胞膜通透性增强时会向水中释放微囊藻毒素,对环境和人类健康造成危害. 因此国内外研究者围绕铜绿微囊藻做了大量工作[3 —5 ] . 关于造成湖泊富营养化的营养物质基础问题,一致的观点认为主要物质是氮和磷[6-8],其中磷的限制作用又大于氮[9 —11] .在自然状态下,水体中的磷以多种形态存在，其中以可溶性有机磷(DOP) 和悬浮态磷为主,而生物可直接利用的可溶性无机磷的含量很低[12 ] .因此微囊藻对水体中有机磷利用的问题引起笔者的注意。

微囊藻水华及其危害业务发展中心黄海平陈根源1. 铜绿微囊藻的分类及特征铜绿微囊藻（Microcysis aeruginosa）属于蓝藻门色球藻科微囊藻属。

微囊藻对磷酸盐的吸收和累积研究表明，某些藻类在吸收磷酸盐时具积累性，藻类能吸收过量的磷酸盐并以多聚磷酸颗粒的形式储存于体内[25]。

高学庆等[26]的研究发现，当外界环境中营养磷浓度较高时，细胞过量吸收磷可以成为微囊藻种群增长的加速剂(这一点对藻类种群在竞争中的生存是有利的)。

较大的生长速率可以使得种群尽可能快地占据较多的生存空间，而能排斥来自其它种群的竞争压力。

当环境中营养磷浓度较低时，过量积累在细胞中的营养磷含量就可以维持种群度过一个较长的时期，以保证种群个体数量不因外界环境中营养磷浓度波动而产生很大的起伏。

从而可以看出，铜绿微囊藻对水体中营养磷过量积累的特点，对微囊藻成为淡水湖泊富营养化发展过程中的一种重要优势种是具有极为重要的作用。

微囊藻内部生理结构水华的形成和扩散也是蓝藻生理生态策略的表现。

其一，形成水华的蓝藻，它们特有的异形胞能够将大气氮固定为可利用氮源，供给其它营养细胞，因此在环境中的当外来氮源不足而水体磷充足时，它们比其它生物更具有竞争优势，容易周期性的大量生长形成水华；其二，水华蓝藻另一个特点是:它们都具有一种调节细胞沉浮的结构体一伪空胞。

伪空胞是中空的蛋白质细胞内含物，气体可透过但不透过水。

当伪空胞以足够的浓度存在时可为细胞提供浮力。

在光学显微镜下可观测到大的伪空胞聚集体，这种伪空胞被称作为气囊。

而气囊的破裂与组装，为微囊藻提供了一个潜在的浮力调节机制[50]。

伪空胞在蓝藻水华的发生、扩散和消失过程中起到非常重要的作用，已有大量的文献报道伪空胞的合成条件和调节与蓝藻水华发生的关系[51-52]。

其三，水华蓝藻具有高效吸收利用外源无机碳的功能—无机碳浓缩机制(CCM)。

在低浓度的二氧化碳介质中，蓝藻可以通过高效地主动吸收浓缩外源无机碳，在细胞内积累比介质高几百到几千倍的二氧化碳浓度，由此能够在其所栖息的环境中最大限度地竞争利用有限的无机碳，保持持续稳定的生长。

藻类的实验室培养方法优化第1章绪论1.1 研究背景及目的由于水体富营养化加重，河流、湖泊（水库）中火量藻类繁殖，直接影响了人们的饮用水安全。

为了有效控制藻类的生长，对藻类的研究是非常必要的。

众所周知，富足的氮、憐等营养物质，缓慢的水流速度，适宜的气候条件包括水湿、光照等是特定优势藻生长繁衍所必需的环境条件。

目前人们对于富营养化水体中藻类的研究主要集中在温度、光照、营养盐水平下的藻类生长，并且找出了藻类生长与温度、光照、营养盐等之间的对应关系。

但是水体中浮游生物的种群交替和生物量的变化，不仅与水体的温度、光照周期、营养物质及生物自身的生理状态相关，还受到水体流动的影响。

本实验分别以实验室培养铜绿微囊藻为实验对象，参照藻类生长的最适宜环境条件，在温度、光照、pH值及营养盐条件一定的条件下，研究影响藻类生长的规律，为生态调水、生态河道设计流速的确定提供理论依据，控制或减少水体富营养化现象的发生。

1.2 藻种的分类藻类植物并不是一个单一的种群，它的分布范围极广，对环境条件要求不严，适应性较强。

有些种类的水藻在极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。

不同研究系统对藻类的分类方法各不相同，常用的分类系统，如，根据藻类的结构特征和藻细胞的生理生化特点，将藻类分为蓝藻门、硅藻门、黄藻门、绿藻门等共十一门，引起水体富营养化的藻类植物主要为蓝藻门和绿藻门；根据藻类在水中生长的位置，将藻类分为浮游藻类、飘浮藻类和底栖藻类。

硅藻门、甲藻门和绿藻门的单细胞种类以及蓝藻门的一些丝状的种类浮游生长在海洋、江河、湖泊，称为浮游藻类。

一下简要说明蓝藻和绿藻的种类、分布、形态和繁殖特征。

引起水体富营养化的藻类植物主要为蓝藻门和绿藻门。

1.2.1 蓝藻在中国，蓝藻是有毒有害性最强、分布范围最为广泛的一类淡水藻。

有毒的蓝藻藻种有：铜绿微囊藻，泡沫节球藻，水华鱼腥藻，阿氏颤藻，水华束丝藻等。

蓝藻是广适性藻类，分布十分广泛。

“环境因素对藻类生长和竞争的影响”读书报告陈宏伟本次读书报告选择以环境因素对藻类生长和竞争的影响为主题，通过查阅文献，发现影响水体中藻类生长的因素多种多样，本次阅读选择了最常见的几个环境影响因素进行阅读，分别是温度、光照、氮、磷和pH等，选择了其中四篇中文与三篇外文文献进行阅读。

基本了解了论文中各影响因素的实验设计、结果分析和作用机理等。

1.部分环境因素对藻类生长和竞争影响的研究现状中国科学院南京地理与湖泊研究所的许海等将实验研究与实际情况相结合，通过批量培养实验研究了不同磷水平下N/P 比对铜绿微囊藻(蓝藻)和斜生栅藻(绿藻)生长速率的影响,并在太湖蓝藻水华暴发期间,监测了梅梁湾和湖心区水体叶绿素a 浓度和氮磷营养盐结构变化,以探讨N/P 比对蓝藻优势形成的影响.结果表明氮磷浓度比N/P 比对两种藻的生长影响更大。

解释了梅梁湾蓝藻水华爆发的原因：即铜绿微囊藻对氮磷营养的生理需求和最大生长速率均相对较低,易在低氮磷浓度下形成优势.梅梁湾在水华暴发期间氮浓度一直远低于水华较轻的湖心区,而磷浓度远高于湖心区低N/P 比是蓝藻水华暴发导致氮浓度下降,磷浓度升高的结果。

中国科学院南京地理与湖泊研究所的殷燕测定了铜绿微囊藻、斜生栅藻在不同的光照强度下，在不同生长期的藻细胞密度、粒径、叶绿素a 浓度、浮游植物的吸收系数以及比吸收系数。

单因素方差分析表明，在整个培养周期中，光照强度对铜绿微囊藻及斜生栅藻的藻细胞密度、叶绿素a 浓度以及440、675 nm 处吸收系数均有着显著的影响。

相关性分析表明: 藻类特征波段440、675 nm 吸收系数与叶绿素a 浓度、藻细胞密度在不同光照条件下都存在着显著的正相关性，在不同光照强度及培养时期，藻类比吸收系数在一定的范围内波动，随光强增加比吸收系数呈上升趋势。

铜绿微囊藻440、675 nm 处比吸收系数与叶绿素a 浓度呈显著的负相关关系，而斜生栅藻比吸收系数与叶绿素a 浓度之间无显著相关，体现了不同藻类由于色素组成及比例差异其色素包裹效应也各不相同。

水产养殖中菌藻平衡的重要性水体生态平衡由菌相平衡和藻相平衡决定，科学的水质管理方式是定期向水体补充益生菌调节菌相平衡，向水体适量补充C、N、P等大量元素和Fe、Zn、Mn等微量元素保持藻相平衡。

随着水产养殖向着集约化、高密度模式的发展，养殖水体恶化带来的问题越来越多，水产养殖病害不断加剧，严重制约水产养殖行业的发展。

如何保持水体生态平衡，促进水产健康养殖成为亟待解决的问题。

养殖水体由生产者（藻类）、消费者（养殖动物和浮游动物）、分解者（细菌）组成一个生态系统，三者之间相互影响、相互制约保持整个水体的生态平衡。

一旦水体恶化，整个生态平衡被打破，就会使养殖动物产生应激反应，出现食欲下降、免疫力低下、疾病暴发等。

水体生态平衡的关键因素是生产者（藻类）和分解者（细菌），即水体生态平衡由菌相平衡和藻相平衡决定。

科学的管理方式是定期向水体补充益生菌调节菌相平衡，向水体适量补充C、N、P等大量元素和Fe、Zn、Mn等微量元素保持藻相平衡，保障水体的生态平衡，使养殖动物处于良好的生长环境，从而提升水产养殖效益。

一、菌相平衡水产养殖水体的净化可以分为物理过程（絮凝、沉淀等）、化学过程（氧化、还原等）和生物自净过程（微生物分解、转化等），其中生物自净过程最为重要。

自然界水体中鱼虾很少发病主要靠水体生物自净过程，现代高密度、集约化的水产养殖过程大量残饵、粪便等转化为有机质，严重超出水体自净能力，调节水体生物自净过程（平衡菌相）成为水产养殖成败的关键。

1、促进水体菌相平衡水体菌相平衡由有益菌和有害菌决定，必须人为的定向增加有益菌数量，控制有害菌的大量繁殖才能保证水体菌相平衡。

微生态制剂是从自然界或动物体内分离得到的有益菌，经培养、发酵、加工等工艺制成的包含菌体及其代谢产物的活菌制剂。

微生态制剂中的光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌等有益菌在水体中发挥氧化、氨化、硝化、硫化等作用，将水体有机质分解为二氮化碳、硝酸盐、硫酸盐等无毒物质，从而减少粪便、残饵等残留，消除黑水、油膜水、底泥发臭等现象，防止水体恶化；有机物分解后的营养盐为有益藻类生长提供了营养因子，还可以促进藻相平衡。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响小球藻（Globularia cordifolia）是一种广泛分布于全球山地和草原地区的多年生植物。

磷和氮是植物生长所必需的重要营养元素，他们在植物体内的比例对植物的生长和发育有着重要的影响。

本研究旨在探究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响。

实验设定了5个处理组，分别为：高磷组（N:P比为10:1）、适宜磷组（N:P比为10:5）、低磷组（N:P比为10:10）、过量磷组（N:P比为10:20）和对照组（不添加磷）。

每个处理组设有3个重复。

实验使用小球藻的离体培养方法，首先将小球藻的幼苗离体并清洗干净后均匀分配到不同的处理组中。

培养基采用常规的植物培养基，并根据处理组的要求适当调整氮磷比例。

在培养过程中，对照组和其他处理组均保持相同的氮浓度，只是磷浓度有所不同。

实验持续观察了小球藻的生长情况，包括株高、叶片数、总叶面积和鲜重等指标。

通过测量这些指标的变化，可以评估不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响。

实验结果显示，适宜磷组和高磷组的小球藻生长状况明显优于其他处理组。

这两组的株高、叶片数、总叶面积和鲜重均显著高于其他处理组。

这表明在适宜的磷浓度下，小球藻能够更好地吸收和利用氮元素，从而促进生长和发育。

对照组的小球藻生长状况介于其他处理组之间，但与适宜磷组和高磷组相比仍然有一定的差距。

这表明磷是小球藻生长不可或缺的元素，适宜磷浓度的提供可以显著促进小球藻的生长和发育。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长有着显著的影响。

适宜的磷浓度能够促进小球藻的生长和发育，而低磷和过量磷则会对小球藻的生长产生负面影响。

这些结果对于小球藻的培养和应用具有一定的指导意义。

两种不同氮磷比下的藻类生长曲线张欢;刘德富;张佳磊;严广寒;叶海松【摘要】针对有关学者研究氮磷比对浮游藻类生长及群落结构的影响所得出的不同结论,选取有代表性的氮磷比,探究氮磷比对藻类生长曲线的影响,为治理湖泊富营养化提供理论基础,同时也为富营养化水体的水华控制提供依据.通过室内控制试验,设置两组氮磷比40:1和16:1,研究两种不同氮磷比下的藻类生长曲线.研究结果表明:当环境中的磷充足时,藻类生长的最佳条件氮磷比40:1要优于氮磷比16:1;氮磷比在40:1条件下,TP与Chla的关系曲线为:Y=5.6196X-1.201(R2=0.871,P<0.057);TN与Chl-a的关系曲线为:Y=173.87e-0.16x(R2=0.9154,P<0.05);TP与TN的关系曲线为:Y=15.18X+8.1567(R2=0.9297,P<0.05).氮磷比在16:1条件下,TP与Chla的关系曲线为:Y=-37.365X+31.501(R2=0.799,P<0.05).【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2017(032)004【总页数】5页(P75-79)【关键词】氮磷比;营养盐;浮游藻类;生长曲线【作者】张欢;刘德富;张佳磊;严广寒;叶海松【作者单位】湖北工业大学土木建筑与环境学院,河湖生态修复与藻类利用湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学土木建筑与环境学院,河湖生态修复与藻类利用湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;三峡大学水利与环境学院,三峡库区生态环境教育部工程研究中心,湖北宜昌 443002);湖北工业大学土木建筑与环境学院,河湖生态修复与藻类利用湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;湖北工业大学土木建筑与环境学院,河湖生态修复与藻类利用湖北省重点实验室,湖北武汉 430068;三峡大学水利与环境学院,三峡库区生态环境教育部工程研究中心,湖北宜昌443002);湖北工业大学土木建筑与环境学院,河湖生态修复与藻类利用湖北省重点实验室,湖北武汉 430068【正文语种】中文【中图分类】X52水华的爆发从本质上讲，就是随着营养盐（氮、磷、硅）质量浓度的增长，藻类快速生长增殖超过一定限值，在适宜的水文气象条件下，上浮聚集到水体表层为肉眼所见的现象［1］。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响
氮和磷是生物生长所需的两个主要营养元素，它们在生态系统中对生物体的生长和繁
殖起着重要的作用。

小球藻是一种常见的浮游植物，它广泛分布于淡水和海水系统中，对
水体的富营养化具有重要的生态学意义。

研究不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响对
于了解水体富营养化的过程具有重要的意义。

在低磷浓度条件下，氮磷比较高。

磷是细胞生长的关键因子之一，过低的磷含量会限
制小球藻的生长。

实验研究表明，在低磷浓度条件下，小球藻生长速率较慢，细胞的大小
和数量较少。

这是因为磷是ATP、DNA、RNA等核酸分子的重要组成部分，过低的磷含量会
限制ATP的合成，导致细胞能量供应不足，从而限制小球藻的生长。

在适宜的氮磷比条件下，小球藻的生长能力可以得到最大的发挥。

实验研究表明，在
适宜的氮磷比条件下，小球藻的生长速率较快，细胞的大小和数量较多。

适宜的氮磷比能
够提供细胞所需的充足营养元素，维持细胞的正常代谢活动，从而促进小球藻的生长。

适
宜的氮磷比还能够维持水体的生态平衡，防止水体富营养化的发生。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响是复杂的。

在低磷浓度条件下，氮磷比较高，小球藻生长受限；在高磷浓度条件下，氮磷比较低，小球藻生长较快；在适宜的氮磷比条
件下，小球藻的生长能力得到最大发挥。

这些结果提醒我们在水体管理中需要合理控制氮
磷比，以维持水体富营养化的平衡和生态系统的健康。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响
小球藻是一类蓝细菌，是水中最基本的生物，对水质生态有着至关重要的影响。

其生
长过程中，关键的因素之一为氮磷比例，即氮和磷两种养分的比例。

本文旨在探究不同磷
浓度下氮磷比对小球藻生长的影响。

实验过程中，选取了不同浓度（0.5、1、2、4、8mg/L）的氮营养源，以及不同浓度（0.02、0.1、0.5、2、10mg/L）的磷营养源，分别组合实验，观测小球藻的生长情况。

结果显示，在同一磷浓度下，随着氮营养源的增加，小球藻的生长率逐渐降低。

比如，当磷浓度为0.5mg/L时，氮浓度为0.5mg/L时小球藻的生长率最高，但当氮浓度增加到
2mg/L时，小球藻的生长率明显降低。

这表明，在磷浓度足够的情况下，过高的氮浓度会
抑制小球藻的生长。

此外，本实验比较特殊的地方是，在实验中磷浓度过低（0.02mg/L）时，小球藻的生
长率与正常磷浓度下的生长率无差别，这说明小球藻对磷的利用率非常高。

总的来说，本实验的结果表明，小球藻的生长受氮磷比的影响非常大，适当的氮磷比
可以促进其生长，而氮磷比过高或过低均会对其生长产生不利影响。

在实际应用中，可以
针对不同水体的养分状况，选择合适的氮磷比例，来促进小球藻的生长，进而维护水体生
态健康。

黑暗条件下不同氮源对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长和pH的影响孔倩;杨柳燕;肖琳;袁丽娜;张丹宁;张哲海【摘要】在黑暗条件下,利用不同形态的氮源(硝酸盐氮,氨氮,有机氮和硝酸盐氮,有机氮)培养蓝藻水华优势种铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa),分析其氮代谢和对水体pH的影响.研究结果表明,在不同氮源的培养液中铜绿微囊藻密度在最初的24 h内出现波动,之后下降.培养液中pH值在试验最初的24 h显著下降,之后趋于稳定,在硝态氮培养液中pH值下降最大,从8.18下降到7.19,其反硝化作用产生的NO-2浓度也最大.不同氮源培养液中总氮含量都有所下降,以混合氮源培养液中总氮减少量最大,说明化合态氮经过反硝化作用生成了氮气并溢出培养液,因此,在黑夜条件下藻华水体中存在反硝化作用.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2008(028)005【总页数】5页(P2060-2064)【关键词】铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa);pH值;氮形态;反硝化作用【作者】孔倩;杨柳燕;肖琳;袁丽娜;张丹宁;张哲海【作者单位】污染控制与资源化研究国家重点实验室/南京大学环境学院,南京,210093;污染控制与资源化研究国家重点实验室/南京大学环境学院,南京,210093;污染控制与资源化研究国家重点实验室/南京大学环境学院,南京,210093;污染控制与资源化研究国家重点实验室/南京大学环境学院,南京,210093;南京市环境监测中心站,南京,210013;南京市环境监测中心站,南京,210013【正文语种】中文【中图分类】Q142;Q178;Q938;Q949.2在富营养化湖泊中，铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)常常是蓝藻水华的优势种，铜绿微囊藻的生长会使水体的pH值超过9[1～3]，其原因是铜绿微囊藻通过光合作用吸收CO2使水体pH升高[4,5]，另外的研究表明高pH值更有利于它的生长[6,7]，因此，铜绿微囊藻的生长与水体pH的关系是一种交互作用的过程，研究它们之间的关系显得很有必要。

菌藻互利共生关系以及可生物降解材料对其影响李旻昊（同济大学环境科学与工程学院，上海115014）摘要:铜绿微囊藻-施氏假单胞菌之间存在着互利共生的关系，这种光养-异养微生物体系形成了一种营养循环’铜绿微囊藻以光合产物的形式产生和泄露有机物质，帮助异养生物生长’这种光养-异养微生物体系有助于能量和物质在食物链以至于水生食物网中传递％维持水体生态系统平衡’轻度富营养化水体中，水体微生物无法在与藻类争夺氮磷等营养元素中获得优势，藻类依然成为生物链中的优势环节，大量的能量与物质在此环节停止流动，导致水华的爆发’PHAs作为一种缓释碳源不仅可以为异养卫生提供容易利用的小分子有机化合物提高异养微生物的增殖速率和最大细胞密度%还能对异养微生物进行驯化，提高其利用藻细胞产生的难降解有机物的能力，进行反硝化作用%降低水体中的氮元素含量’从而抑制藻类过度生长%维持水生生态系统的稳定’关键词:互利共生;缓释碳源PHA#抑制藻类中图分类号:X171文献标识码:A文章编号:1008-011X（1011）05-0175-05Muthalism of Bacteia and Algae and the Effect of Biodegradable Ma：eriais on ItLi Minhao(Tongji University%Shanghai115014,China)Abstract:The mutualism between Microcystis aeruginosa and Pseudomonas stutzero make great conWiXuUon to98000X0the baeanceotwateeecosystem.Thisphototeophicheteeoteophicmiceobiaesystem toemsanuteientcycee.Miceocystisaeeuginosa peoducesand eeeeasesoeganicma t eein thetoem otphotosyntheticpeoducts,which heepsheteeoteophicgeowth.Thisphototeophic heteeoteophicmiceobiaesystem conteibutestotheteansteeoteneegyand mateeiaein thetood chain and eeen in theaquatictood web.In eighteyeuteophicwatee,miceooeganismscan notcompetewith aegaetoenuteientssuch asniteogen and phosphoeus.Aegaeis sti e thedominanteink in thebioeogicaechain.A eaegeamountoteneegyand mateeiaestop teowingin thiseink,eeadingtothe outbeeak o twate eb eooms.As a sustained-ee eease ca ebon souece,PHAscan notoneypeoeideeasytousesma e moeecueaeoeganic compoundstoe heteeoteophic miceooeganism,impeoee the peoeiteeation eate and mayimum ce e density otheteeoteophic miceooeganisms,butaesodomesticateheteeoteophicmiceooeganisms,impeoeetheieabieitytoutieieeeeteactoeyoeganicma t ee peoduced byaegaece s,conductdeniteitication,and eeducetheniteogen contentin watee.Soastoeesteain theoeeegeowth ot aegaeand maintain thestabieityotaquaticecosystem.Key words：mutua/sm；sustained-—Oase carbon source；inhibition of alaae当前,随着我国经济的发展，高污染产业依旧不断增长，水污染问题非常严峻。

不同磷浓度下氮磷比对小球藻生长的影响
磷是生物体合成生命所必须的元素之一，对植物生长和生物体代谢具有重要作用。

氮
和磷是生物体生长所需的两个主要无机元素，它们在生物活性物质合成和细胞代谢中起着
重要作用。

氮磷比是指环境中氮和磷的相对含量，是影响生物体生长的一个重要因素。

小球藻是一种常见的底栖藻类，广泛分布于淡水和海洋环境中。

它们具有较高的适应
能力和较强的生长能力，对环境的适应性强。

氮磷比对小球藻的生长具有重要影响。

在不同磷浓度下，小球藻的生长受到不同程度的影响。

磷是构成DNA、RNA和ATP等生物活性物质的重要成分，对细胞代谢和生物体生长起着重要作用。

在低磷浓度下，小球藻
的生长受到限制，生物体生长减缓，藻类细胞数量较少。

而在高磷浓度下，小球藻的生长
受到抑制，生物体生长速度较慢，生物体数量较少。

这是因为高磷浓度会导致磷离子过量，影响细胞代谢和生物体对其他营养元素的吸收和利用。

氮磷比是影响小球藻生长的重要因素之一。

适宜的氮磷比能够促进小球藻的生长，提
高其生物量和生长速度。

在实际的藻类培养和水体养殖中，需要合理控制氮磷比，提供适
宜的氮磷营养条件，以促进小球藻的生长，提高其生产效益。

广东化工2021年第8期ꞏ66ꞏ第48卷总第442期水体化学元素N/P比对云中河藻类生长的影响陈晓江1，李兴2*，王雅倩1，张靖璇1(1．忻州师范学院生物系，山西忻州034000；2．内蒙古师范大学内蒙古节水农业工程研究中心，内蒙古呼和浩特010022) [摘要]工农业生产富含氮磷营养盐废水的排放，使河流水体富营养化程度升高，流速较缓的河流发生水华现象，导致河流流域生态环境的恶化。

为了研究水华暴发的机制，以忻州云中河为研究对象，于春季采取云中河水样，在实验室内设置了2︰1、4︰1、8︰1、16︰1、20︰1、35︰1共6个氮磷比梯度进行为期7天的培养。

研究结果表明，绿藻门和蓝藻门在N/P为16︰1的实验组中生长最优，密度最大值分别为，硅藻门藻类密度最大为4727.27×104cells/L；在氮磷比为35︰1的培养组中，藻类密度最低；N/P为16︰1是藻类生长的最适比值，但不同的藻类这个比值会有所变化。

[关键词]水化学元素；N/P；藻类；水华；云中河[中图分类号]X592[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2021)08-0066-03Effect of N/P of Water Chemical Elements on the Growth of Algae inYunzhong RiverChen Xiaojiang1,Li Xing2*,Wang Yaqian1,Zhang Jingxue1(1.Department of Biology,Xinzhou Teachers University,Xinzhou034000；2.Inner Mongolia Engineering Research Center for Water-saving Agriculture,Inner Mongolia Normal University,Hohhot010022,China)Abstract:The discharge of wastewater rich in nitrogen and phosphorus from industrial and agricultural production increases the degree of eutrophication in rivers,and the water bloom occurs in rivers with slow flow rate,which leads to the deterioration of the ecological environment in river basins.In order to study the mechanism of the outbreak of water blooms,Yunzhong River in Xinzhou was taken as the research object.The water samples from Yunzhong River were cultured for7days in the laboratory with6N/P ratios of2︰1,4︰1,8︰1,16︰1,20︰1and35︰1in spring.The results showed that Chlorophyta and Cyanophyta grew best in the experimental group with N/P of16︰1,and the maximum densities were,respectively.The maximum densities of diatoms were4727.27×104cells/L.In the culture group with N/P ratio of35︰1,the algae density was the lowest.N/P ratio of16︰1was the optimal ratio for algal growth,but this ratio may vary from alga to alga.Keywords:Water chemical elements；N/P；Algae；Bloom；Yunzhong River工农业生产过程中产生的大量各种污染物，严重破坏了生态环境，带来了一系列的生态问题[1-3]，特别是水体的富营养化程度升高，暴发水华现象。