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随着全球气候变暖以及各种人为干扰的日趋严重，湖泊、水库、河流等水体频繁暴发蓝藻水华，对水生态系统造成了严重危害。为了解决蓝藻水华带来的各种生态问题，控藻技术的开发逐渐受到重视。目前，控藻技术主要包括物理方法、化学方法和生物方法。然而，鉴于不同处置方法各有优缺点，为获得最佳的处置效果，可以将不同方法进行结合。H2O2和UVC独特的性质决定其在蓝藻水华控制中具有相对优势。H2O2作为一种强氧化剂，对蓝藻具有选择性杀伤作用，不同于其他化学药剂，H2O2可降解，其自身不会对水体造成污染。UVC是一种强紫外线，可快速破坏蓝藻光系统和核区，造成蓝藻死亡。同时，H2O2和UVC可构成高级氧化体系，产生氧化性更强的羟自由基(·OH)，对蓝藻产生更强的杀伤作用。为了探究H2O2和UVC对蓝藻的损伤机理及生长抑制效果，本研究将两者结合起来，开展了一系列试验以确认物理方法的UVC和化学方法的H2O2联用对蓝藻细胞的处置效果。 研究表明，H2O2可显著增强蓝藻胞内活性氧簇(ROS)含量，导致蓝藻胞内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(CAT)活性受到抑制，光系统活性降低。分析H2O2对胞内外可溶性有机化合物(DOM)的作用发现，H2O2可降解铜绿微囊藻胞内外藻毒素相关的物质。为了进一步了解H2O2对蓝藻生长的抑制效果，本研究对H2O2处理后的铜绿微囊藻和鱼腥藻PCC7120开展长期观察，对铜绿微囊藻的研究发现，150μM H2O2在8h内完全降解，铜绿微囊藻细胞受到可逆损伤，300μM H2O2在56h内完全降解，铜绿微囊藻细胞致死;对鱼腥藻PCC7120的研究发现，400μM和800μM H2O2处理组中，H2O2均在8h内完全降解，但400μM H2O2引起可逆损伤，而800μM H2O2对鱼腥藻PCC7120致死是不可逆的。 为了探究蓝藻在受到H2O2氧化胁迫后细胞的修复过程，以模式藻种集胞藻PCC6803为对象开展了一系列研究。结果表明，胞内ROS可抑制SOD和CAT活性，但随着胞内ROS含量逐渐降低，SOD活性显著增强。光系统Ⅱ(PSⅡ)活性的恢复分为两个过程:D1蛋白无关联的过程和D1蛋白关联的过程。D1蛋白无关联的过程由QA的可逆恢复实现，该过程在1h之内完成;D1蛋白关联的过程由D1蛋白的重新合成实现，该过程在6h之内完成。蛋白合成需要能量支持，分析光系统电子传递链和呼吸电子传递链发现，光系统Ⅰ(PSⅠ)还原侧对环式电子传递链的电子贡献受到H2O2抑制，而呼吸电子传递链通过NDH将电子输入PSⅠ环式电子传递链，形成跨膜质子梯度，为ATP的形成储备势能。 考虑到实际应用受环境约束较大，过高浓度的H2O2对蓝藻以外的其他水生生物会产生毒害作用，本研究提出低浓度H2O2持续作用控制蓝藻水华的方案。基于实验室的研究结果，开展了H2O2处置野外蓝藻水华的效果调查。结果表明，在使用同等剂量H2O2的情况下，低浓度H2O2持续作用效果与高浓度H2O2作用效果相同，均可对微囊藻水华产生显著杀伤作用。由于H2O2处理引起微囊藻群落胶被降解、细胞破裂，大量可溶性物质进入水体，导致水华水体中可溶性有机碳(DOC)、可溶性总氮(DTN)、可溶性总磷(DTP)显著增加以及微囊藻毒素的富集。因此，增加低浓度H2O2作用时间可显著增强对蓝藻的杀伤效果，但对其可能带来的生态问题仍需进一步深入研究。 鉴于H2O2和UVC可构成高级氧化体系，本研究在全面考察了H2O2对蓝藻细胞的效应后，深入考察了UVC单独使用以及UVC与H2O2联用对蓝藻的影响: UVC单独使用的情况下，UVC对蓝藻的影响包括胞内ROS含量显著增加、抗氧化酶活性显著降低、DNA损伤以及光系统活性显著降低。对胞内外DOM分析发现，UVC可降解产毒铜绿微囊藻胞内外藻毒素相关的物质。为了评估不同剂量UVC对蓝藻生长的抑制效果，本研究对UVC处理后的蓝藻进行了长期观察。结果表明，60mJ cm-2UVC对铜绿微囊藻产生致死效果，30mJ cm-2UVC对鱼腥藻PCC7120产生致死效果。 H2O2和UVC联用可形成高级氧化体系，产生强氧化自由基，对蓝藻造成更强的杀伤作用。研究结果表明，60μM H2O2和20mJ cm-2UVC即可对铜绿微囊藻生长产生不可逆抑制作用。分析铜绿微囊藻细胞对H2O2和UVC联用的响应发现，相比较于H2O2或UVC单独使用，H2O2和UVC联用可显著增加胞内ROS含量，促进膜脂氧化，产生丙二醛(MDA)。净放氧速率的显著降低、光化学量子产量的显著降低、光系统电子传递速率的显著降低以及D1蛋白的显著降解，均说明H2O2和UVC联用相较于两者单独使用可对铜绿微囊藻光系统造成更加显著的损伤。H2O2和UVC均可降解铜绿微囊藻胞内外藻毒素，当两者联用时可显著增强对藻毒素的降解作用。对超微结构的观察发现，H2O2和UVC联用可显著增强对细胞膜、类囊体膜和核区的损伤，造成亚细胞结构的不可逆损伤。 由于受制于时间和蓝藻水华暴发季节，并没有开展H2O2和UVC联用的野外试验，但从本研究的结果来看，H2O2和UVC联用将是未来蓝藻应急处置的一个不错的选择，本研究结果为蓝藻水华处置提供了理论和技术支撑，有实践指导价值。未来需要进一步研究的工作包括开展H2O2和UVC联用原位控藻试验、优化控藻边界条件、形成控藻技术体系等。