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由于近年来大量工业、生活污水的排放,使水中氮、磷等元素含量大量增加,水体富营养化,使水中藻类爆发性生长,这一现象发生在海水中称为赤潮,淡水水域则称为水华。水华的爆发会破坏水生生态系统的平衡,并会污染饮用水源,威胁人类的健康。在水华的治理方面主要有物理方法、化学方法和生物学方法。生物方法包括利用植物的化感作用,微生物分解作用和动物的捕食。利用植物的化感作用抑制藻类的生长,已经引起国内外许多学者的关注。文中综述了目前应用植物材料抑制藻类生长的研究现状,讨论了金鱼藻、芦苇、大麦秆等多种植物材料对不同藻类的抑制作用,及化感物质抑制藻类爆发性生长的机理,指出了植物材料抑藻研究今后的发展趋势。对利用植物材料在富营养化水体中抑制藻类爆发性生长的理论和实践研究工作,进一步开发高效、环保型的水华藻类抑制剂具有一定的指导意义。
通过添加植物浸提液,研究了13种陆生植物枫杨、核桃、胡桃楸、毛白杨、垂柳、构树、无花果、侧柏、云杉、雪松、白蜡树、金叶女贞和紫丁香对两种富营养化藻类铜绿微囊藻和莱茵衣藻的抑制作用。结果表明,枫杨、核桃、胡桃楸、构树与雪松对两种藻类均具有显著的抑制作用；毛白杨、垂柳只对铜绿微囊藻具有抑制作用；而金叶女贞、紫丁香只对莱茵衣藻具有抑制作用。在浸提液对水体浊度的影响实验中,雪松、云杉和白蜡树浸提液都可以有效降低水体浊度。雪松、枫杨、胡桃楸、核桃4种植物是较有应用前景的陆生抑藻植物材料。
胡桃科植物分布广泛,富含黄酮类、萜类、萘醌类、多酚类、有机酸、生物碱等物质。本文选用胡桃科常见的3种植物枫杨、核桃及胡桃楸,对这三种植物采用水浸提和有机溶剂乙醇浸提的方法,研究这三种植物对常见水华藻类的抑制作用,以期对治理水体富营养化提供新的思路。
结果表明,三种植物对铜绿微囊藻都有显著的抑藻作用,当浸提液浓度为10g/L时,对藻细胞的抑藻率可以达到65％-85％。植物有机浸提物质,对藻细胞也有显著的抑制作用,并且其浓度越高,质量越大,抑藻效果越好。对同一批叶片进行高压蒸汽灭菌、未灭菌、抽滤灭菌三种不同的处理,植物浸提液对微囊藻的抑制效果差别不显著；对植物进行水浸提和有机浸提两种不同的处理,其抑藻效果不同。
相比于蓝藻和硅藻,绿藻门藻类的细胞结构与高等植物更为接近,其细胞结构复杂,细胞形态多样,具有多种繁殖方式,细胞对于逆境的抗性也更强。当植物浸提物质浓度不同时,对于绿藻门的莱茵衣藻的抑制效果有所不同,浸提液浓度越高,抑藻效果越显著。总体来说,三种植物材料浓度不同,但对于所选绿藻都有抑制作用,没有出现有些研究中存在的低促高抑的现象。进行同样处理的胡桃楸浸提液,对于三种绿藻的抑制效果有所不同。从实验数据看,对莱茵衣藻的抑藻效果最好,斜生栅藻次之,再次是蛋白核小球藻。三种藻类都是绿藻,但细胞结构不同,细胞运动方式不同,体积不同,导致抑藻效果也不同。