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紫外线对藻类抑制效果的研究 摘要：以赤潮及压载水常见的7种藻为受试藻种，研究了紫外线照射对不同藻类的抑制效果以压载水常见的3种藻为受试藻种，将经紫外线照射的藻液分别放在黑暗条件下进行培养，研究了试验藻的光复活特性。结果表明1）紫外照射对各种藻类的生长均有一定的抑制作用mJ/cm2时，梅尼小环藻的灭活率为82%，而镰形纤维藻的灭活率仅为47%。在光照培养条件下最不易灭活，照射剂量800mJ/cm2时灭活率73%。2）紫外灭藻的效果还与藻细胞的形态有关系。尺寸较小的小球衣藻较易灭活，在照射剂量为20mJ/cm2时，小球衣藻的灭活率为50%，尺寸较大的镰形纤维藻的灭活率仅为30% 3）经过紫外线照射的藻细胞具有自我修复的能力，这种修复能力随着照射剂量的提高而降低剂量为50mJ/cm2、100mJ/cm2、150mJ/cm2时，灭活率均在照射后的出现最大值。 IMO公约规定压载水的排放标准为：小于50μm但大于等于10μm的可生存生物的浓度不大于10个/mL。一般认为介于这一粒径范围的可生存生物为各种。由于海洋生物对于化学残余物比较敏感，所以化学性消毒均存在一定的风险名称 门 形态（长度单位为μm） 培养基 梅尼小环藻 硅藻 细胞近鼓形，10～30 119 镰形纤维藻 绿藻 ，20～80 SE 卵形隐藻 隐藻 椭圆或长卵形，20～80 WC 小球衣藻 绿藻 球形，8～19 SE 铜绿微囊藻 蓝藻 细胞球形或近球形，3～7 BG11 三角褐指藻 硅藻 细胞纺锤形，25～35 F/2 盐生杜氏藻 绿藻 细胞呈梨形，16～24 F/2 第二批培养光强2400lx。其它培养条件均相同：温度23℃、每日光照14h即光暗比为14：10、手动摇藻1次/天。 “照射后黑暗培养”的验藻放入黑暗的生物培养箱中培养，温度22℃，光照对照样仍放在照射前的人工气候箱中培养，温度为23℃，光强为2400lx。 ），从而根据式（1）计算设计紫外线剂量（Dose）下所需的照射时间（）。 （1） 取30mL试验藻液于直径90mm的培养皿中，放入转子，将培养皿置于紫外平行光束仪正下方，磁力搅拌器的上面，使藻液接受设计时间的紫外线照射。 2.3 藻细胞计数 用移液枪将藻液放在血球计数板的计数室中，在10×40倍的显微镜下进行计数。由于计数室的容积是一定的（0.1mm3），所以可以根据在显微镜下观察到的藻细胞数目来换算单位体积内的藻细胞总数。 2.4 紫外线照射对藻类生长抑制效果的评价方法 经过紫外线照射后的试验藻每经过24h进行一次藻细胞浓度测定，由此得到不同紫外线剂量下藻细胞浓度与培养时间的关系曲线。 以未经照射的藻样作为对照来计算藻的灭活率，其计算公式为： （2） 式中——未经照射的藻样中藻细胞个数 ——紫外线照射一定时间后等量藻样中藻细胞个数 3 结果与讨论 3.1 光培养条件下紫外线对藻类灭活效果的研究 将经过紫外线照射（最大紫外线光强介于0.14～0.19 mW/cm2之间）藻样分别放在光照培养箱中进行培养。选择长势良好的实验藻液，观察形态并计数。根据藻的种类及形态设定紫外线照射剂量，将经过照射的藻样放在光照培养箱中进行培养，每24h观察计数1次，研究在光培养条件下紫外线对7种实验藻的抑制效果。 由图1可以看出，在强度固定的条件下（最大辐射强度为0.170 mW/cm2），紫外线照射对小球衣藻的生长有一定的抑制作用。经过紫外线照射后的藻液其细胞浓度在短时间内下降，在照射后的第3天（以照射当天为第1天计）照射后的藻细胞浓度又开始回升，且经过不同剂量的紫外线照射后其细胞浓度差异逐渐减小，这与已有的研究结果吻合，因为在一般的培养条件下，光复活和暗修复的协同作用使藻细胞又逐渐恢复活性。另外由空白对照组可以看出小球衣藻处于对数生长期（logarithm phras），这一时期的藻细胞代谢旺盛，具有更强的生命力和自我修复能力。因此从第3天开始，照射样与对照样的生长趋势一致。 图1 不同紫外线剂量对小球衣藻生长状况的影响 与小球衣藻类似，紫外线照射对其它6种试验藻的生长均有一定的抑制作用。经过紫外线照射后的藻液其细胞浓度在短时间内均下降后又开始回升，生长趋势与空白对照组基本一致。但是与各自的对照组相比，由于不同试验藻的种类、形态及生长期不同，紫外线照射对各种试验藻的抑制效果也不同。当试验藻细胞浓度逐渐恒定时，根据式（2）计算紫外线对试验藻类的灭活率。 由表2可以看出，对于同一种藻，灭活率随着紫外线剂量的提高而增加。不同藻在相同的紫外线剂量下灭活率差异较大。铜绿微囊藻最不易灭活，在照射剂量为400mJ/cm2时灭活率仅为19%梅尼小环藻较易灭