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随着工农业的快速发展，大量含有重金属的废水排入江河湖泊等，不仅污染水体，还易在生物体内富集，并通过食物链的传递、放大作用，最终危害人类健康。藻类对重金属的吸附能力较强，但重金属离子浓度过高会抑制藻类生长，导致藻细胞内酶活性发生变化，甚至引起藻类死亡，与藻类亲和力越强的重金属对藻类生长的抑制作用越明显，藻类在死亡过程中会释放吸附的重金属离子，从而改变环境介质中的重金属含量及空间分布。因此，阐明藻类对重金属胁迫的生理响应机制及吸附和释放特征，能够为重金属污染的防治提供理论指导与实践依据。本研究内容涉及:(1)研究不同影响因素（pH、藻生物量、干扰离子、接触时间及重金属初始浓度）对铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）吸附锌、镉离子的影响以及铜绿微囊藻吸附锌、镉离子的动力学和等温线特征;(2)研究不同浓度锌、镉离子胁迫下铜绿微囊藻的细胞密度及生理生化特征;(3)采用室内模拟和野外验证的方法，探讨了铜绿微囊藻生长死亡过程中锌、镉的吸附和释放特征。实验结果如下: 1.溶液pH范围在3-7内，当pH=7时，铜绿微囊藻对Zn+和Cd2+的吸附效率和平衡吸附量最大，分别达到78.45％和1.03mg/g以及76.42％和1.02mg/g;当藻干重为10mg时，藻对Zn2+和Cd2+的平衡吸附量最高，分别达到1.01mg/g和0.78mg/g;两种重金属离子的竞争吸附会降低铜绿微囊藻对目标金属离子的平衡吸附量和吸附效率;吸附前5min，铜绿微囊藻对Zn2+、Cd2+的吸附量达到平衡吸附量的90％左右，吸附前20～30min，铜绿微囊藻对Zn2+和Cd2+的吸附速率较快，120min后基本达到吸附平衡;当Zn2+和Cd2+的初始浓度分别达到0.2mg/L和0.15mg/L时，随着重金属离子浓度的升高，吸附效率基本保持恒定，平衡吸附量缓慢增加。 2.铜绿微囊藻对重金属Zn2+和Cd2+吸附过程的准一级动力学拟合的线性决定系数R2分别为0.90和0.96，准二级动力学拟合的线性决定系数R2均为0.9999，表明准一级和准二级动力学模型可以准确描述铜绿微囊藻对Zn2+、Cd2+的吸附动力学过程。铜绿微囊藻对Zn2+和Cd2+的吸附用Freundlich等温吸附方程拟合的线性决定系数R2分别为0.91和0.92，用Dubinin-Radushkevich(D-R)等温吸附方程拟合的线性决定系数R2分别为0.89和0.92，表明铜绿微囊藻吸附Zn2+、Cd2+的吸附特征符合两种等温吸附模型。 3.铜绿微囊藻对Zn2+和Cd2+均具有一定的积累作用，且铜绿微囊藻对Zn2+的积累量明显高于Cd2+。当Zn2+浓度为0.05mg/L时，铜绿微囊藻的生长速率最大，Zn2+对铜绿微囊藻的生长具有低促高抑的作用，Cd2+对铜绿微囊藻的生长不具有促进作用，且随着Cd2+浓度升高，其对铜绿微囊藻生长的抑制作用越明显。连续培养24h后，Zn2+、Cd2+浓度分别达到0.2mg/L和0.15mg/L时，铜绿微囊藻的酯酶活性显著升高，当Zn2+、Cd2+浓度达到0.20mg/L时藻细胞PSⅡ最大光能转化效率（Fv/Fm）显著降低，而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著升高，其中丙二醛(MDA)表现出的剂量效应最为明显。 4.藻生长过程可吸附水体中的Zn2+和Cd2+，导致藻细胞结合的Zn2+、Cd2+含量升高，周围水体的Zn2+和Cd2+量降低;蓝藻死亡细胞破裂后，藻细胞比表面积增大，细胞表面暴露出更多可与重金属Zn2+、Cd2+结合的活性官能团，导致蓝藻对Zn2+、Cd2+的吸附量进一步增加;蓝藻死亡腐败分解后，其吸附的Zn2+和Cd2+重新释放至水体中，使水体中Zn2+、Cd2+含量升高;藻残体沉降在沉积物表面，促使藻泥复合物中Zn2+、Cd2+含量升高。蓝藻聚集生长和死亡腐败分解过程能够吸附、迁移和释放重金属，从而改变重金属在水体和沉积物中的空间分布。