藍藻水華監測指標與致災機制方面取得新進(jìn)展
中國科學(xué)院知識創(chuàng )新工程重大交叉項目“湖泊富營(yíng)養化過(guò)程監測與水華災害預警技術(shù)研究與系統集成”第一課題研究人員圍繞藍藻水華發(fā)生與致災的關(guān)鍵過(guò)程及其監測指標體系，在產(chǎn)毒微囊藻的快速檢測、微囊藻毒素含量與藻類(lèi)種群組成的關(guān)系、藍藻水華情勢預判的生物參數與環(huán)境指標、微生物作用下的磷循環(huán)與藍藻水華關(guān)系等方面取得新的研究進(jìn)展與突破。
1. 產(chǎn)毒微囊藻水華快速檢測
課題組通過(guò)研究發(fā)現，太湖水體中微囊藻毒素的含量與不同類(lèi)型微囊藻群體的變化有很大關(guān)系。當水體中以銅綠、水華微囊藻占優(yōu)勢時(shí)，水體中的微囊藻毒素含量比較高；當水體中以惠氏微囊藻占優(yōu)勢時(shí)，水體中的微囊藻毒素含量比較低。
針對目標基因mcyA設計的、以地高辛標記的雙鏈DNA探針可有效鑒別產(chǎn)毒與非產(chǎn)毒微囊藻。將FISH與FCM結合可簡(jiǎn)便、快速檢測樣品中的產(chǎn)毒與非產(chǎn)毒微囊藻的含量，從而達到對產(chǎn)毒微囊藻水華早期預警的目的。
2. 藍藻水華情勢判斷的生物參數與環(huán)境指標
葉綠素a濃度與表征微囊藻種群生物量的藻藍蛋白PC含量線(xiàn)性相關(guān)度較高，R2值為0.726；水體葉綠素a含量與電導率倒數正相關(guān)，電導率可作為藍藻水華生物量的快速判斷指標之一，當電導率低于400 us/cm時(shí)，出現藍藻水華的機率較高。溶解性胞外多糖含量超過(guò)3mg/L時(shí)，出現藍藻水華的機率較高；超過(guò)4mg/L時(shí)，出現藍藻水華的機率極高，因此測定溶解性胞外多糖含量也是判斷水華情勢快速有效的方法。
3. 有機質(zhì)誘導的胞外堿性磷酸酶在磷循環(huán)過(guò)程中具關(guān)鍵作用
從太湖沉積物分離的3株有機磷細菌（OPB）表現出獨特的解磷能力。堿性磷酸酶（APA）與OPB數量顯著(zhù)正相關(guān)，且明顯反比于溶解反應性磷（SRP）濃度，不同菌株與東湖混合菌群所對應的SRP濃度均顯著(zhù)不同。模擬實(shí)驗發(fā)現，在缺磷且富含顆粒態(tài)有機質(zhì)的條件下，OPB將產(chǎn)生胞外堿性磷酸酶，分解有機磷，進(jìn)而滿(mǎn)足其大量生長(cháng)的需要。因此，藍藻水華后導致的有機質(zhì)積累是誘導沉積物微生物分泌胞外APA的主要原因，這一發(fā)現有別于經(jīng)典的誘導抑制機制。另外，高磷濃度下，向沉積物中添加有機質(zhì)（葡萄糖、酪蛋白和藻粉）均可不同程度地誘導APA上升，說(shuō)明磷不是誘導APA的唯一原因。此外，顆粒有機質(zhì)比溶解態(tài)有機質(zhì)更易誘導胞外堿性磷酸酶合成。
4月底至五月初水體堿性磷酸酶活性較高，達到7×10-4 umol/ml/min，而這一時(shí)期正是初次微囊藻水華爆發(fā)的關(guān)鍵階段。
4. 越冬微囊藻細胞的存活力的熒光染料檢測
開(kāi)發(fā)了用熒光染料法直接觀(guān)察冬季水樣中懸浮的微囊藻群體的方法，發(fā)現在12月份幾乎所有細胞仍然有很高活力，進(jìn)入1月、2月份有部分細胞失去活力，進(jìn)入3月份細胞基本都具有較高活力。