[發明專利]一種測定微囊藻上浮百分比的方法

無效

• 申請號: 201110373922.3
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102494986A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 李正魁;周濤;趙琳;吳寧梅
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01N15/14
• 分類號: G01N15/14;G01N15/04;C12Q1/06
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及一種測定微囊藻上浮百分比的方法，該方法有助于研究藍藻水華的暴發機理，屬于水環境污染防治機理研究領域。

背景技術

隨著我國工農業的迅猛發展以及城市化進程的加快，大量的含N、P等營養物質的工業廢水、生活污水、農業污水排入到水體中，使中國的湖泊普遍呈現富營養化狀態。在過去10多年中，全國許多地區出現水體污染、富營養化等問題。2010中國環境狀況公報表明，26個國控重點湖泊(水庫)中，營養狀態為重度富營養的1個，占3.8％；中度富營養的2個，占7.7％；輕度富營養的11個，占42.3％；其他均為中營養，占46.2％，總體形勢不容樂觀。湖泊富營養化嚴重阻礙了社會、經濟的可持續發展。

富營養化是指水體接納過量的氮、磷等營養性物質，使水體中藻類以及其他水生生物異常過度繁殖，水體透明度和溶解氧下降，造成水質惡化，使水域生態和水功能受到阻礙和破壞的現象。當水體的富營養化發展到一定程度，就會引發藍藻水華，它是水體中浮游生物暴發性繁殖，使水面呈現藍色、紅色、棕色、乳白色等異常顏色的現象。發生藍藻水華后，往往會帶來一系列的問題，如水體散發難聞氣味、影響景觀、危害供水安全等，有些藻種如微囊藻還會產生藻毒素，藻毒素對人畜具有嚴重的危害作用。因此，控制藍藻水華具有重要的社會、經濟、生態意義，而控制藍藻水華首先要弄清水華暴發的機理。

藍藻水華發生的主要原因可分為化學因素、物理因素、生物因素等：

1、化學因素：包括湖泊水體富營養化階段藻類生長所需要的主要營養元素氮、磷、微量元素等。氮是藻類自身的組成元素，磷直接參與藻類光合和呼吸作用、酶系統活化和能量轉化等過程，兩者都是藻類生長和水華發生不可缺少的；微量元素也是藻類生長的必要條件。

2、物理因素：適宜的溫度、光照、風力、湖流。藍藻水華一般在溫度較高、風力較小、湖流較緩的夏秋季節暴發，一般認為藍藻生長的最佳水溫是28℃。研究表明，光照強度和光暗比對藍藻的生長有很大的影響。光照時間越長，藍藻獲得能量越多，有利于合成各種細胞組成成分，促進細胞生長繁殖。

3、生物因素：藍藻具有較強的與其它水生植物、生物競爭機制，也具有休眠機制和二氧化碳濃縮機制等。休眠機制：有的形成厚壁孢子，有的形成藻殖段，有的形成非專性結構的休眠體；環境適宜時，在底泥中生長，并由底泥上升到水體中，這些休眠體就復蘇，繁殖，上浮形成水華。水華藍藻還具有高效吸收利用外源無機碳的二氧化碳濃縮機制。在低濃度的CO₂介質中，藍藻可以通過主動吸收、高效利用外源無機碳，在細胞內積累比介質高幾百到幾千倍的CO₂濃度。

藍藻具有的浮力調控機制讓它們能夠打破光和營養在位置上的分離，在競爭中處于有利地位，因此藍藻的浮力調控被認為是藍藻水華暴發的重要生物因素之一，研究藍藻水華的暴發機理就必然不能缺少浮力調控方面的研究。研究浮力調控時一般需要測定藍藻的上浮百分比這一指標。唐忠波等人(環境科學，2008，孟氏浮游藍絲藻在模擬水體中的垂直分布與浮力規律)采用Sedgwick-Rafer沉積腔測定了這一指標，但Sedgwick-Rafer沉積腔計數室深度達1mm，只能測定群體生長的藍藻的上浮百分比，對于單細胞藍藻，由于其細胞直徑極小，沉降與上浮速度緩慢，需要很長的時間才能沉降和上浮1mm的距離，給測定帶來很大的誤差；吳凱等人(生態環境學報，2011，水華藍藻上浮特征與機理的試驗研究)采用通過測定上層水體中葉綠素a含量和總葉綠素a含量來計算出上浮百分比，該種方法也只適宜群體生長的藍藻的上浮百分比的測定。因此目前還缺少一種準確測定室內生長的單細胞藻的上浮百分比的方法，這一點限制了藍藻水華爆發機理的研究。微囊藻是很多藍藻水華的優勢藻種，一種有效的測定微囊藻的上浮百分比的方法對于藍藻水華的暴發機理的研究具有重要意義。

發明內容

本發明目的是：針對現今缺少測定微囊藻上浮百分比的方法的現狀，本發明提供一種測定該指標的方法，可以有效的測定微囊藻上浮百分比，從而促進微囊藻水華發生的浮力調控機制研究。

本發明技術方案是，一種測定微囊藻上浮百分比的方法，采用如下步驟：

①配制BG11培養基，倒入錐形瓶中，滅菌后置于超凈工作臺中冷卻；

②采用無菌操作的方法對微囊藻進行接種，接種量為10⁴～10⁵cells/mL，然后將其置于設定溫度為25℃，光照強度為100μmol/m²·s的光照培養箱中進行培養，每天用血球計數板進行計數，觀察其生長情況；