文档介绍：安徽农业大学
硕士学位论文
铜绿微囊藻***MC-LR与藻及其分泌物动态关联性研究
姓名:段静波
申请学位级别:硕士
专业:环境科学
指导教师:刘文清;花日茂
2011-06
摘要
水体富营养化导致蓝藻等浮游植物过度增殖,释放出以微囊藻***
(Microcystin)为主的多种***,严重危害人类健康和饮用水安全。现有的藻***检
测方法多依赖于实验室完成,具有耗时、耗力、成本高昂,无法及时预警由藻***
引起的饮用水危机等缺点。目前,叶绿素 a 浓度已作为一种可靠的藻类生物量表征
指标,而荧光光谱也作为表征水体溶解性有机物(anic Matter,DOM)
组成和浓度的一种技术手段,两者都已经实现了连续、自动、在线监测。因此,本
文对铜绿微囊藻不同生长时期胞外 MC-LR 浓度随叶绿素 a 浓度和特定波段荧光信号
强度的动态关联性进行研究,以期为基于藻类叶绿素 a 浓度和特定波段的荧光信号
强度的藻***浓度间接评估提供理论基础。
首先,本文在相同的环境条件下分别以 BG-11 培养基和自然水体为培养基对铜
绿微囊藻进行了 100 天左右的培养,分析藻*** MC-LR 含量随藻类叶绿素 a 浓度的
变化规律及二者的相关性。结果表明,两种培养基中铜绿微囊藻各个生长阶段均表
现出相似的 MC-LR 动态释放规律,即对数期叶绿素 a 浓度和 MC-LR 浓度呈现正相
关,稳定期前期叶绿素 a 和 MC-LR 浓度呈现负相关,衰亡期叶绿素 a 降低,MC-LR
浓度则先增加后降低。对藻类对数生长期和衰亡期的叶绿素 a 和 MC-LR 浓度进行线
性拟合,相关性系数均>,因此认为可以由叶绿素 a 浓度粗略估计水体 MC-LR 的
浓度水平。
其次,本文研究了 BG-11 培养条件下部分环境因子(温度、光照强度和 N/P 比
例)对铜绿微囊藻生长和产毒的影响。结果表明,铜绿微囊藻的最佳生长温度为 25
℃, 而最佳产毒温度为 20℃;在光照强度 100µmol/m2/s 条件下铜绿微囊藻具有最大
的生长和产毒能力;P 是藻类生长和产毒的限制因子,当 N/P>16:1 时,增加 P 可同
时显著提高藻类生长和产毒的速率,当 N/P<16:1 时,继续增加 P 的含量对藻类生长
和产毒效果不明显。
最后,本文研究了自然水体培养条件下铜绿微囊藻不同生长阶段的胞外 MC-LR
浓度与培养基水体特征荧光光谱的变化规律以及二者的相关性。结果表明,培养基
水体表现出 3 个特征荧光信号,分别记为荧光信号 A(类蛋白)、信号 X(海洋腐殖
酸)和信号 C(类富里酸)。同时,对以叶绿素 a 归一化的荧光信号 A、信号 X 和信
号 C 强度和归一化的胞外 MC-LR 进行相关性分析,在藻类衰亡期四者具有较好的线
性相关性,相关系数分别为、、。
总的来看,藻类不同生长时期胞外MC-LR浓度与叶绿素a浓度、水体特定波段
的荧光信号强度间均表现出一定的动态关联性。因此,一定程度上叶绿素 a 浓度、
水体特定波段的荧光信号具有用来间接评估水体 MC-LR 的潜力。这将为研发水体藻
I
***在线测量仪器提供一种新的思路。
关键词:铜绿微囊藻,微囊藻*** MC-LR,叶绿素 a,荧光光谱法,环境影响因子
II
Abstract
Eutrophication leads to excessive proliferation of algae and releases microcystin
(MC)-based multiple toxins,which are serious harm to human health and drinking water
safety. Existing methods using for Microcystin test were pleted in lab. These
methods were time-force consuming, high cost and not suitable for on-time monitoring the
drinking water crisis caused by Microcystin. Recently, concentration of chlorophyll-a was
considered as a reliable characterization of algal biomass, and fluorescence spectrum was
used as one kind of technical mean