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无机碳碱度增强焦酚对铜绿微囊藻的抑制作用

高云霓  杨惠  武静  张方  付琴琴  
【摘要】:随着富营养化程度的加剧和全球气候变暖,以铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)为优势的蓝藻水华暴发频率日益增加,威胁淡水生态系统结构和功能,导致严重的社会和经济损失。然而,研究发现,相对于真核藻类,蓝藻更易受到沉水植物的化感抑制。前期大量研究发现沉水植物穗花狐尾藻(Myriophyllum spicatum)化感物质焦酚能显著抑制铜绿微囊藻生长。但这些研究大都在实验室特定条件下开展,与自然水体中波动变化的环境条件不一致,不能完全反映自然水体中焦酚的抑藻效果。碱度是衡量水体中许多化学和生物过程的重要化学指标,碳酸氢盐和碳酸盐是大多数水体中的主要碱度成分,称为无机碳碱度。铜绿微囊藻可以生活在广泛碱度范围内并形成水华,但焦酚在不同无机碳碱度水平下的抑藻效果尚不清楚。本实验通过修改BG11培养基配方,设置低中高三个无机碳碱度水平,分别以预先碱度适应性培养和原BG11培养的铜绿微囊藻为对象,研究不同无机碳碱度水平下焦酚对铜绿微囊藻(FACHB 905)的影响。结果显示,当无机碳碱度从0.09 mmol L-1增加到1.51 mmol L-1,焦酚对预先适应碱度变化和未经碱度适应的铜绿微囊藻细胞的毒性均不断增强。培养基中焦酚含量随着碱度的增加迅速下降,含有焦酚和羟基氧化产物的总酚含量也呈下降趋势,但比焦酚含量高。而在添加焦酚后的最初30min内,氧消耗和焦酚自氧化生成的醌类中间产物和最终产物随碱度增大而增加。与焦酚相比,这些醌式化合物和消耗氧产生的氧自由基对蓝藻的毒性更大,初步说明高无机碳碱度能加快焦酚自氧化过程,从而增强其对铜绿微囊藻的抑制作用。因此,应用焦酚等多酚类化感物质控藻,应考虑目标水体的无机碳碱度水平。

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