小球藻生长动力学特征研究

第３３卷第５期（总第１９４期）２０１１年９月三峡环境与生态ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＥｃｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＶｏｌ．３３Ｎｏ．５（Ｓｕｍ．Ｎｏ．１９４）Ｓｅｐ．２０１１小球藻生长动力学特征研究收稿日期：２０１１－０３－３１基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（２００９ＺＸ０７１０４－００２）；三峡水库流域补充调查及生态安全保障方案研究（ＷＦＬＹ－２００９－１－ＳＫ０１）作者简介：封丽（１９８３－），女，重庆人，硕士，工程师，研究方向：区域水环境保护、湖库富营养化研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｖｅｒａ８３０２０１＠１６３．ｃｏｍ。封丽１，张君２，穆斌３，刘敏１（１．重庆市环境科学研究院，重庆４０１１４７；２．万盛区环境保护局，重庆４００８００；３．重庆市农业机械鉴定站，重庆４０２１６０）摘要：比较研究在氮／磷胁迫下小球藻（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉ）的生长反应，应用Ｍｏｎｏｄ方程考察氮（Ｎ）、磷（Ｐ）营养盐对小球藻生长的影响，分别计算得到小球藻对总磷（ＴＰ）的半饱和常数ＫＳＰ与对总氮（ＴＮ）的半饱和常数ＫＳＮ。结果表明，ＫＳＮ＞ＫＳＰ，说明ＴＰ对小球藻生长的影响大于ＴＮ。Ｎ／Ｐ比值达到６０的时候，小球藻细胞浓度达到最大。关键词：小球藻；氮；磷；生长动力学中图分类号：Ｘ５２４文献标识码：Ａ文章编号：１６７４－２８４２（２０１１）０５－０００６－０３ＤｙｎａｍｉｃＳｔｕｄｉｅｓｏｎｔｈｅＥｆｆｅｃｔｓｏｆＮｕｔｒｉｅｎｔｓｏｎｔｈｅＧｒｏｗｔｈｏｆＣｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓＦＥＮＧＬｉ１，ＺＨＡＮＧＪｕｎ２，ＭＵＢｉｎ３，ＬＩＵＭｉｎ１（１．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０１１４７，Ｃｈｉｎａ；２．ＷａｎｓｈｅｎｇＢｕｒｅａｕｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＰｒｏｔｅｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４００８００，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＳｔａｔｉｏｎｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＭａｃｈｉｎｅｒｙＡｐｐｒａｉｓａｌ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０２１６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｈａｓｂｅｅｎｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｏｎｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆＣｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓｆｒｏｍ，ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅＫＳＰａｎｄＫＳＮ，ｗｈｉｃｈｒｅｐｒｅｓｅｎｔｇｒｏｗｔｈｅｆｆｅｃｔｓｆｒｏｍｐｈｏｓ－ｐｈｏｒｕｓａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ．ｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＭｏｎｏｄＥｑｕａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｓｕｇｇｅｓｔｓｔｈａｔｉｍｐａｃｔｓｆｒｏｍＴＰｏｖｅｒｔａｋｅｔｈａｔｆｒｏｍＴＮ，ｗｉｔｈＫＳＮ＞ＫＳＰ．ＷｈｉｌｅｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆＣｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓｐｅａｋｓｗｈｅｎｔｈｅｒａｔｉｏｏｆＮ／Ｐｒｅａｃｈ６０．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ；ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ；ｄｙｎａｍｉｃｓ小球藻（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｖｕｌｇａｒｉｓ）为绿藻门（Ｃｈｌｏｒｏ－ｐｈｙｔａ）小球藻属（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ）普生性单细胞藻，属富营养型藻类，喜欢有机质丰富的水体［１－３］。斯托姆曾对藻类的化学成分进行过分析研究，提出藻类的“经验分子式”为Ｃ１０６Ｈ２６３Ｏ１００Ｎ１６Ｐ［４］。根据李比希最小定律，不难理解藻类的生殖量将主要取决于水环境中Ｐ和Ｎ的供应量。当Ｐ或Ｎ供应充足时，藻细胞将充分增殖；如果Ｐ或Ｎ供应量受到限制，那么藻类增殖将受到限制。在藻类种群动态研究中，Ｍｏｎｏｄ方程与Ｄｒｏｏｐ方程是２个将营养盐的可利用性与微生物生长直接联系起来的基本动力学方程［５］。一些研究者用Ｍｏｎｏｄ方程分析了营养盐浓度对鼓藻（Ｃｏｓｍａｒｉｕｍａｂｂｒｅｖｉａｔｕｍ）、斜生栅藻（Ｓｃｅｎｄｅｓｍｕｓｏｂｌｉｑｕｕｓ）和铜绿微囊藻（Ｍｉｃｒｏｃｙｓｔｉｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）等藻类生长的影响［６－７］。这里则以小球藻为研究对象，在微生物生长动力学的基础上研究了Ｎ，Ｐ对小球藻生长的影响。１材料与方法１．１主要仪器与设备生物倒置荧光显微镜、分光光度仪、自动电热压力蒸汽灭菌器、数控超声波清洗器、电热恒温鼓风干燥箱、离心机和血球计数板等。试验所需所有玻璃仪器均用超声波清洗器洗净，在０．１ｍｇ／Ｌ稀盐酸中浸泡３０ｍｉｎ以上，用新鲜去离子水冲洗干净，在１２１℃高压下蒸汽灭菌，烘干后备用。１．２藻种及培养基小球藻购自中科院武汉水生生物研究所（ＦＡＣＨＢ编号６）。ＢＧ－１１培养基的配制［６］：硝酸钠１．５ｇ／Ｌ，磷酸