水華藍(lán)藻胞外聚合物作用及效應(yīng)

前言

第1章藍(lán)藻水華及胞外聚合物

第2章水華藍(lán)藻EPS 時(shí)空分布及提取

第3章藍(lán)藻EPS形成過程及特征

第4章EPS的降解特征及環(huán)境行為

第5章EPS促進(jìn)藍(lán)藻水華形成的熱力學(xué)和能量機(jī)制

第6章EPS與金屬污染物的絡(luò)合過程及特征

第7章EPS對膠體顆粒的穩(wěn)定效應(yīng)及機(jī)理

本書是一部介紹水華藍(lán)藻胞外聚合物（EPS）作用及效應(yīng)的專著。全書共分 7 章，內(nèi)容包括水華藍(lán)藻 EPS 的時(shí)空分布特征及其提取操作優(yōu)化，基于三維熒光-平行因子分析的水華藍(lán)藻 EPS 組分分析方法及其與藍(lán)藻生物量的相關(guān)性，EPS 在環(huán)境條件下的光及微生物降解、行為特征，基于表面熱力學(xué)和擴(kuò)展 DLVO 理論解析的 EPS 對水華形成的定量機(jī)理解析，EPS 中熒光和非熒光物質(zhì)與金屬污染物的絡(luò)合特征和機(jī)理，EPS 與膠體顆粒的表面作用特征以及 EPS 和環(huán)境因子對膠體顆粒分散/團(tuán)聚行為的影響及機(jī)理等。本書對認(rèn)識水華藍(lán)藻胞外聚合物作用及效應(yīng)具有重要的價(jià)值，可加深對湖泊藍(lán)藻水華成因及污染物循環(huán)過程的理解，同時(shí)對湖泊環(huán)境治理及科學(xué)預(yù)測并有效預(yù)防水華發(fā)生也具有重要指導(dǎo)意義。

藍(lán)藻既有有益的種類（葛仙米），也有有害的種類。在富營養(yǎng)水體（N、P含量高），藍(lán)藻容易大量增殖而占據(jù)絕對優(yōu)勢，如三湖（滇池、太湖、巢湖）的藍(lán)藻連年暴發(fā)。藍(lán)藻水華受到廣泛關(guān)注的重要原因之一就是因?yàn)樗{(lán)藻能產(chǎn)生各種各樣的天然毒素 ， 主要是環(huán)肽 、 生物堿和脂多糖內(nèi)毒素 ， 致毒類型包括肝毒性 、神經(jīng)毒性 、 細(xì)胞毒性 、 遺傳毒性 、 皮炎毒性等 ， 其中以肝毒性的微囊藻毒素（ microcystin ） 危害最大 ， 受到的關(guān)注最多； 藍(lán)藻毒素與許多人工合成的有機(jī)污染物不同 ，只要水體中有產(chǎn)毒藍(lán)藻存在 ，它就可以源源不斷地產(chǎn)生并被大量釋放到水體中 ，危害生態(tài)安全和人類健康。一些動物（如鰱、鳙）能以藍(lán)藻為食，因此在實(shí)踐上可以通過投放它們來治理藍(lán)藻或防止藍(lán)藻的爆發(fā)（稱為非經(jīng)典生物操縱技術(shù)）。2100433B

藍(lán)藻綱（Cyanophyceae）在生物分類學(xué)上是藍(lán)藻門（Cyanophyta）中的僅有的一個(gè)綱。 藍(lán)藻綱包括4個(gè)目：色球藻目Chroococcales、顫藻目Oscillatoriales念珠藻目Nostocales和真枝藻目Stigonematales，后三個(gè)目的藻類細(xì)胞彼此相連形成絲狀群體，念珠藻目和真枝藻目形成厚壁孢子（Akinete）或異型胞（heterocysts）（胡鴻均和魏印心2006）。厚壁孢子被認(rèn)為是一種休眠細(xì)胞，而異型胞與固氮有關(guān)，只有產(chǎn)生異型胞的藍(lán)藻才產(chǎn)生厚壁孢子（Graham and Wilcox 2000）。藍(lán)藻綱約有2000多種，隸屬140屬20科，其中已知有固氮作用的約120多種。

早在1874年，Sachs以細(xì)胞的光合色素為主要特征建立了藍(lán)藻綱（Canophyceae），1879年，Cohn建立了裂殖植物門（Schizophyta），所根據(jù)的特征是這類生物都是以二分裂（binary fission）為主要生殖方式，實(shí)際上這個(gè)門包括了細(xì)菌（bacteria）、藍(lán)藻（cyanophytes）和酵母菌（yeast）；1957年Dougherty將生物分為原核生物和真核生物，到1961-1962年才弄清藍(lán)藻的細(xì)胞學(xué)特征，確認(rèn)它是原核生物，它的結(jié)構(gòu)與細(xì)菌完全一致，因此把它作為細(xì)菌看待（Stanier et al. 1962）。1974年，在權(quán)威的?伯杰氏細(xì)菌鑒定手冊?（Buchanan and Gibbons 1974）中，正式列出了原核生物界（Kindom Prokaryota），包括了藍(lán)細(xì)菌門（DivisionCyanobacteria）和細(xì)菌門（Division Bacteria）（畢列爵1990）。但是，藍(lán)藻一向是作為植物的一個(gè)類群來對待的，以?國際植物命名法規(guī)?為依據(jù)命名，即使用典型的植物分類學(xué)方法，用形態(tài)學(xué)特征作為基礎(chǔ)。而這種以形態(tài)學(xué)為主的分類方法用于細(xì)菌分類，幾乎毫無可能，而用細(xì)胞化學(xué)和生物化學(xué)卻證明是行之有效的。因此，有學(xué)者認(rèn)為，“藍(lán)藻”既不是典型的細(xì)菌也不是典型的藻類，實(shí)際上是細(xì)菌和綠色植物之間的連接者（Fay 1983）。

大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式：

1．出胞：各種分泌活動、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放

2．入胞：受體介導(dǎo)式入胞（圖）