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江南大學(xué)最新研究成果發(fā)現(xiàn)太湖藍(lán)藻治理新方法
  發(fā)布日期:2022-05-18

太湖是中國第三大淡水湖泊,無錫位于太湖西北,擁有758平方公里太湖水面面積,占全湖總面積的32.4%。當(dāng)水溫處于25℃-35℃時(shí),湖水中的藍(lán)藻就會(huì)大量繁殖,在水面形成一層藍(lán)綠色而有腥臭味的浮沫,稱為“水華”。因此,在春夏兩季,太湖又盛行東南風(fēng),藍(lán)藻便吹到了無錫,無錫便成為了太湖治理的主戰(zhàn)場。

大規(guī)模的藍(lán)藻爆發(fā),被稱為“綠潮”,可引起水質(zhì)惡化、水中氧氣被耗盡、魚類死亡等危害,從而破壞水體生態(tài)系統(tǒng)。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成當(dāng)?shù)鼐用裼盟畤?yán)重短缺,影響正常生活。

“目前來看,污染源源頭減排、物理除藻、生態(tài)修復(fù)等是藍(lán)藻治理的主要方法。”江南大學(xué)生物工程學(xué)院饒義劍教授介紹,“此次,我們團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,從微生物治理角度,發(fā)現(xiàn)了尾孢菌素對太湖藍(lán)藻生長的抑制作用。”

饒義劍告訴交匯點(diǎn)記者,團(tuán)隊(duì)在前期研究發(fā)現(xiàn),真菌尾孢菌能夠在太陽光的照射下,分泌一種天然產(chǎn)物尾孢菌素作為進(jìn)攻植物細(xì)胞的“武器”,通過“雙策略”,即嵌入植物細(xì)胞和吸收太陽能與空氣中的氧氣作用形成活性氧,而破壞植物葉片導(dǎo)致凋亡,發(fā)生葉斑病。

結(jié)合團(tuán)隊(duì)前期建立的微生物發(fā)酵大量制備尾孢菌素的基礎(chǔ),仿生尾孢菌素侵染破壞植物細(xì)胞的策略嘗試應(yīng)用于太湖有害藍(lán)藻的治理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在室內(nèi)23W節(jié)能燈36h的照射下,20μM尾孢菌素能夠高效抑制銅綠微囊藻的生長。通過電鏡觀察到藻細(xì)胞在尾孢菌素作用下,能破壞藻的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜,以及抗氧化系統(tǒng)和光合系統(tǒng),從而最終抑制有害藻的生長。

更重要的是,在處理實(shí)際太湖危害藍(lán)藻中,低劑量(7.5μM)的尾孢菌素通過室外太陽光的照射即可有效抑制實(shí)際太湖藍(lán)藻的生長,使藍(lán)藻的綠色明顯消褪,抑藻率高達(dá)98%。

該方法為解決淡水湖水華問題,尤其是太湖的藍(lán)藻爆發(fā)問題提供了新的思路,具有重要的借鑒價(jià)值。此外,通過電鏡觀察、藍(lán)藻細(xì)胞膜成分和光合作用系統(tǒng)分析等驗(yàn)證了天然產(chǎn)物光抑制藍(lán)藻的機(jī)理。目前,相關(guān)研究成果發(fā)表于環(huán)境領(lǐng)域頂級期刊Water Research。

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