銅綠微囊藻毒素MC-LR與藻及其分泌物動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致藍(lán)藻等浮游植物過度增殖，釋放出以微囊藻毒素（Microcystin）為主的多種毒素，嚴(yán)重危害人類健康和飲用水安全。現(xiàn)有的藻毒素檢測(cè)方法多依賴于實(shí)驗(yàn)室完成，具有耗時(shí)、耗力、成本高昂，無法及時(shí)預(yù)警由藻毒素引起的飲用水危機(jī)等缺點(diǎn)。目前，葉綠素a濃度已作為一種可靠的藻類生物量表征指標(biāo)，而熒光光譜也作為表征水體溶解性有機(jī)物（Dissolved Organic Matter，DOM）組成和濃度的一種技術(shù)手段，兩者都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)、自

2、動(dòng)、在線監(jiān)測(cè)。因此，本文對(duì)銅綠微囊藻不同生長(zhǎng)時(shí)期胞外MC-LR濃度隨葉綠素a濃度和特定波段熒光信號(hào)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究，以期為基于藻類葉綠素a濃度和特定波段的熒光信號(hào)強(qiáng)度的藻毒素濃度間接評(píng)估提供理論基礎(chǔ)。
　　 首先，本文在相同的環(huán)境條件下分別以BG-11培養(yǎng)基和自然水體為培養(yǎng)基對(duì)銅綠微囊藻進(jìn)行了100天左右的培養(yǎng)，分析藻毒素MC-LR含量隨藻類葉綠素a濃度的變化規(guī)律及二者的相關(guān)性。結(jié)果表明，兩種培養(yǎng)基中銅綠微囊藻各個(gè)生長(zhǎng)階

3、段均表現(xiàn)出相似的MC-LR動(dòng)態(tài)釋放規(guī)律，即對(duì)數(shù)期葉綠素a濃度和MC-LR濃度呈現(xiàn)正相關(guān)，穩(wěn)定期前期葉綠素a和MC-LR濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，衰亡期葉綠素a降低，MC-LR濃度則先增加后降低。對(duì)藻類對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期和衰亡期的葉綠素a和MC-LR濃度進(jìn)行線性擬合，相關(guān)性系數(shù)均>0.8，因此認(rèn)為可以由葉綠素a濃度粗略估計(jì)水體MC-LR的濃度水平。
　　 其次，本文研究了BG-11培養(yǎng)條件下部分環(huán)境因子（溫度、光照強(qiáng)度和N/P比例）對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)

4、和產(chǎn)毒的影響。結(jié)果表明，銅綠微囊藻的最佳生長(zhǎng)溫度為25℃，而最佳產(chǎn)毒溫度為20℃；在光照強(qiáng)度100μmol/m2/s條件下銅綠微囊藻具有最大的生長(zhǎng)和產(chǎn)毒能力；P是藻類生長(zhǎng)和產(chǎn)毒的限制因子，當(dāng)N/P＞16:1時(shí)，增加P可同時(shí)顯著提高藻類生長(zhǎng)和產(chǎn)毒的速率，當(dāng)N/P＜16:1時(shí)，繼續(xù)增加P的含量對(duì)藻類生長(zhǎng)和產(chǎn)毒效果不明顯。
　　 最后，本文研究了自然水體培養(yǎng)條件下銅綠微囊藻不同生長(zhǎng)階段的胞外MC-LR濃度與培養(yǎng)基水體特征熒光光譜的變化

5、規(guī)律以及二者的相關(guān)性。結(jié)果表明，培養(yǎng)基水體表現(xiàn)出3個(gè)特征熒光信號(hào)，分別記為熒光信號(hào)A（類蛋白）、信號(hào)X（海洋腐殖酸）和信號(hào)C（類富里酸）。同時(shí)，對(duì)以葉綠素a歸一化的熒光信號(hào)A、信號(hào)X和信號(hào)C強(qiáng)度和歸一化的胞外MC-LR進(jìn)行相關(guān)性分析，在藻類衰亡期四者具有較好的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.76、0.64、0.6。
　　 總的來看，藻類不同生長(zhǎng)時(shí)期胞外MC-LR濃度與葉綠素a濃度、水體特定波段的熒光信號(hào)強(qiáng)度間均表現(xiàn)出一定的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)