西浦学者在国际顶级期刊发表太湖研究成果:蓝藻治理除了减氮控磷还需控铜

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西交利物浦大学研究人员最新研究成果指出,太湖蓝藻治理除了减氮控磷,还需控铜。该研究已发表于环境科学与生态学水资源领域的国际顶级期刊《Water Research》,这一成果对于太湖治理将产生重要参考意义。

太湖治理是江苏省生态文明建设的标志性工程,太湖蓝藻爆发也是许多环境科学类学者的研究重点。一直以来,大部分学者都把重点放在氮和磷的研究上,国家对于太湖蓝藻的治理措施也是以“减氮控磷”为重点,而其他重金属或微量元素对藻类生长的影响常常被忽视。

西浦博士生张小凯则重点研究了重金属作为微量元素对太湖藻类生长的影响,研究发现,作为市面上很多杀藻剂主要成分的铜在一定浓度下反而会刺激藻类生长,并不能起到抑制作用。

通过与中科院太湖湖泊生态系统研究站合作,张小凯收集了太湖中藻类爆发最严重(3号站)、较为严重(13号站)以及不受藻类爆发影响(28号站)的三个站点的样本,在其中加入硼、铁、钴、铜、钼、氮和磷溶液,经培养后观察来确认这些微量元素是否会对藻类生长产生影响。

“我们一开始采用了常用的化学和生物学分析法,通过叶绿素含量的增减来看这些微量元素对藻类生长是否有促进或抑制作用。”张小凯介绍说,“但我们后来发现,藻类有一定的生长周期,我们测量的时候可能会同时存在处于生长成熟期藻和新生藻。新生藻的叶绿素含量低,但这并不代表藻类的生长被控制了,因此不能将叶绿素含量作为唯一指标。”

基于此,张小凯创新性地使用了生物学中分析细胞的仪器——流式细胞分析仪来观察藻类种群变化、处于不同生长周期的藻类分布情况,并将其和叶绿素含量结合在一起进行分析。

研究结果表明,硼、钴、铜和铁对藻类生长都有一定的促进作用;其中28号站点的样本在同时加入铜、氮、磷之后,经过四天培养后的叶绿素含量达到了单独加入氮和磷后的四倍以上。“这可以证明铜对于藻类生长有促进作用,因此在把铜作为杀藻剂来处理太湖蓝藻爆发的时候,要考虑到用量和使用的地点。”张小凯说,“但我们现在还不能确定铜和铁交互作用会如何对藻类生长产生影响,所以还要进行进一步的研究。”

这篇研究也是张小凯博士论文《基于生物有效性的太湖有毒物质及营养物质的环境风险评估》的一部分。他近日已经顺利通过了博士论文答辩,答辩过程得到了西浦和英国伦敦大学国王学院两位考官的高度赞扬。

(记者:胡秋辰 编辑:寇博)


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