2008-2009年实验室模拟铵对水华蓝藻铜绿微囊藻的毒理效应

随着人类数量以及农业，工业活动的增加，加上对环境保护的忽视，大量的还原态氮进入生物圈，造成水体富营养化，蓝藻水华在世界范围内的大量出现引起人类的广泛关注。我国也是一个水体富营养化严重的国家之一，面临的湖泊的富营养化治理工作形势十分严峻。据统计，在我国超过50个的主要湖泊中，有44%的湖泊处于富营养化状态，22%的湖泊处于重度营养化状态，在富营养化湖泊中蓝藻在全年的浮游植物总量中占有78.6%的份额。铜绿微囊藻是蓝藻水华爆发中常见的种类，其在大量爆发时，不仅严重影响生态景观，还释放出大量藻毒素，严重危害人类的健康，因此其水华发生的机制一直是一个研究的重点。富营养化的一个重要标准就是氮的含量增加，而其中氨态氮的含量又占相当大的一部分。氨氮在为浮游植物作为氮源，维持其生长的同时，高浓度的氨氮同样还具有一定的毒性。富营养化的湖泊中氨氮的含量是否影响水体中藻类水华的发生?是否影响水体内优势藻种的分布？针对这两个问题，我们对水华蓝藻Microcystis aeruginosa PCC 7806在实际水体中能够达到的光强，pH值，氨氮浓度上进行了组合处理，对其铵毒性水平进行了检测，结果表明微囊藻对铵毒害的敏感性与光强和pH值正相关；同时，我们还对不同营养等级水体中存在的18种常见藻（株系）进行铵毒害敏感型比较，发现不同水体藻类的敏感性依次为：重营养化藻＞富营养化藻＞中营养化藻＞贫营养化藻，这一结果恰好与不同营养等级的水体中氨的含量顺序一致，由此可推测: 氨氮在水体中的含量决定其中所存在的常见藻的分布。同时，以模式蓝藻集胞藻为材料，通过对其离体类囊体膜的铵处理实验，进一步确证光系统II上的放氧复合体是铵毒害的起始作用位点。