模拟湖泊生态系统的设计及蓝藻控制技术研究(4)
蓝藻在富营养化水体会造成以下主要危害：蓝藻发生水华后会造成鱼类和其他水生动物死亡，破坏生态系统；富营养化水体形成常发出恶心的道，这种道会污染空气、水源，影响人的饮用和健康问题；使水工业产品质量降低；它也能产生藻毒素。饮用水中有毒藻类可以使野生动物和家畜死亡，也会对人体健康造成的危害。一种多肽毒素在水中有毒藻类产生毒素的微囊藻毒素LR和YR型异构体是主要的毒性成分。微囊藻毒素可引起充血肿胀，严重的肝充血，出血和坏死。微囊藻毒素可促进肝细胞的增殖，促进肝癌的发生，藻毒素不能单独激活GSTPi基因表达，但可促进GSTPi基因已开始表达的增加。微囊藻毒素的微囊藻半期约一周，水环境中生物降解开始发生。蓝藻在春天、夏天和秋天，大多数品种，容易在15~30℃水的温度，化学需氧量大于5mg/L，硝态氮含量高于0.12-0.13mg / L，pH值大于8的水中生长。
多方面研究结果显示，国内在关于蓝藻细胞毒性检测技术和蛋白磷酸酶抑制试验等毒素分析方法领域上的研究还比较薄弱，且更多体现在宏观层面上。[9]盛建武等[2]比较详细地综述了国内外在微囊藻毒素检测方面的各种不同研究方法和成果,同时总结比较了各方法的优缺点。随着经济的发展，中国在科学技术和人类日益增长的领域的投资资本，高效液相色谱法和液相色谱/质谱法将成为藻毒素检测的主要技术手段方面，我们国家的未来，以促进在藻类毒性方面的研究过程中。沈银武等[8]对云南滇池蓝藻水华进行了机械除藻研究,研制了一种吸藻设备,提出利用重力振动、旋振和离心等方法收集富藻水,逐次浓缩、脱水后得藻泥；根据需要可对藻泥进行干燥,得到干藻粉。蓝藻水华的机械方法去除，可以直接大量清除蓝藻而且没有明显的负面影响。Warhurst等[9]指出藻毒素质量浓度为20μg/L的溶液 ,分别通过活性炭含量为0、10、50mg/L的炭柱时,出水中的藻毒素质量浓度分别为18106～19102μg/L、0146～1124μg/L、小于0108μg/L,可见活性炭对藻毒素有很好的吸附作用。朱光灿等[10]也指出采用生物活性炭工艺去除饮用水中微囊藻毒素，HRT为115h对 CODMn和UV254的去除率分别为 5513%和 3511% ，对 MC2RR、MC2YR和 MC2LR的去除率分别为60157%、63130%和68179%。
蓝藻在距今约35-3300000000年前就在地球上出现了，中国纪录的约900种，约有2000种蓝藻是已知的。人们谈论由人类活动引起的第优尔次大灭绝，也不影响藻类在地球的生存，因为在地球生命的演化经历了五次大灭绝，蓝藻都活了下来。然而，过多的藻类的生长产生了许多对人类的负面效应，解决蓝藻水华问题迫在眉睫。早期预防和控制蓝藻过度生长是控制蓝藻水华的根本途径。只要我们掌握蓝藻的生长规律，运动过程中蓝藻的模式，采取早期预防的技术路线和有效的水华控制手段，对威胁到饮用水源方面的消除，其他蓝藻水华所带来的负面影响的减少，有望成功。
2 蓝藻的运动
2．1 垂直运动
一般湖泊只在夏末秋初时这些蓝藻才会达到水华的程度。而许多形成水华的蓝藻都具有气囊，有了气囊蓝藻就可以在水体进行垂直方向上的移动。蓝藻细胞和气囊在水中受压的示意图如图1所示。有两种机制可以控制蓝藻在水中的位置。第一：气囊生产速度与蓝藻生长相比，呈相对稳定的状态；深度更深的水下光强度降低，气囊的生产速度将大于蓝藻的增长率；每个蓝藻细胞气囊数量增加导致蓝藻上浮。当光照强度增加时，蓝藻的增长率大于气囊产生速度使得蓝藻细胞下沉。第二：光合作用激发光合产物分子的渗透活性，使得细胞膨压增加气囊破裂，蓝藻细胞失去流动性。蓝藻具有低光强下增加气囊的能力，这一点可以使藻类群落能占据的湖光丰富的地区。同时，高光强下降低气囊数量，可以避免积水和紫外线杀灭蓝藻本身。由于近地表环境不利于蓝藻生存，所以蓝藻水华后，很快光氧化死亡。