第四章其它微生物藻类

1、1第第4 4章章 其它微生物其它微生物4-3 藻类藻类4-4 原生动物原生动物4-5 后生动物后生动物真核微生物真核微生物2藻类（Algae）植物的主要特征： 1.藻类属于真核生物，是一种低等植物，种类很多，有单细胞的，也有多细胞的。 2.植物体无根、茎、叶的分化，有的有鞭毛，能动。 3.光合色素：分为三大类，叶绿素(a,b,c,d)；类胡萝卜素；藻胆素(藻蓝素，藻红素)。 4.多数生活在水中，淡水种类多，海洋种类少，但数量多。 3藻类营养一般是无机物，即自养型，其细胞内含有叶藻类营养一般是无机物，即自养型，其细胞内含有叶绿素及其他辅助色素，能进行光合作用。绿素及其他辅助色素，能进行光合作用。

2、在有光照的时候，利用光能吸收二氧化碳合成细胞物在有光照的时候，利用光能吸收二氧化碳合成细胞物质，同时释放出氧气。质，同时释放出氧气。在夜间无阳光时，则通过呼吸作用，取得能量，吸收在夜间无阳光时，则通过呼吸作用，取得能量，吸收氧气，同时放出二氧化碳。氧气，同时放出二氧化碳。这一特征在稳定塘废水处理方法中体现，白天塘内氧这一特征在稳定塘废水处理方法中体现，白天塘内氧气充足，微生物利用氧气进行好氧分解有机物；夜间藻气充足，微生物利用氧气进行好氧分解有机物；夜间藻类呼吸氧气，使类呼吸氧气，使DO下降。下降。藻类的营养藻类的营养4需要阳光，自养型需要阳光，自养型pH=410，适宜，适宜68。富营养化的湖

3、泊由于藻类的。富营养化的湖泊由于藻类的生长生长pH7（911），）， 因为因为CO2被吸收。被吸收。中温性中温性藻类一般环境条件藻类一般环境条件5藻类的分类n根据藻类植物的形态，细胞核的构造和细胞壁的成分，载色体的结构以及所含色素的种类，贮藏营养物质的类别，鞭毛的有无，数目，着生位置各类型，生殖方式及生活类型等。n一般将它们分为8个门：蓝藻门、裸藻门、甲藻门、金藻门、硅藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门。6蓝藻门蓝藻门 （CyanophytaCyanophyta）蓝藻门的一般特征n最古老、最简单的藻类，分布于淡水或湿地。n单细胞或多细胞的非丝状群体，或丝状体。多数细胞外有胶质鞘(即细胞壁两层，内层纤

4、维素，外层果胶质)，有的群体外有共同的胶质鞘。n细胞无真正细胞核，为原核细胞，属于原核生物。n藻体蓝绿色，内含有叶绿素a和藻胆素等色素，其贮藏物质是蓝藻淀粉。7蓝藻门的繁殖n无有性生殖，通过细胞分裂进行繁殖。单细胞蓝藻细胞分裂后，形成单细胞个体；群体和丝状体蓝藻主要靠断裂来增加个体。断离的丝状体称为藻殖段。n蓝藻营养繁殖外，还可产生孢子进行无性繁殖。在丝状体类型中产生厚壁孢子。厚壁孢子由普通营养细胞体积增大，营养物质的积累和细胞壁的增厚形成的。孢子可长期休眠，以渡过不良环境。环境适宜时，孢子萌发，分裂形成新的丝状体。8分离盘9厚壁孢子和异形胞10蓝藻中常见的代表种类颤藻属颤藻属(Oscilla

5、toria)：11蓝藻中常见的代表种类念珠藻12蓝藻中常见的代表种类蓝藻中常见的代表种类螺旋藻属螺旋藻属( (Spirulina) )13螺旋藻螺旋藻健康食品健康食品n螺旋藻原产于非洲的乍得和北美洲的墨西哥，它的发现与它的神奇功效一样具有传奇色彩。1940年，法国药物学家克莱博士到非洲探险，在中非乍得湖畔，他发现湖面上漂浮着一种绿色微小植物。当地土著人用最传统的方式从湖面捞取它们，直接拌以辣椒及香料食用，或置于沙滩上晒成干品食用，甚至在市场上出售。克莱博士非常好奇，这些绿色漂浮物究竟是什么呢？他将标本寄给当时著名藻类学家坦格尔鉴定，发现这种漂浮物是一种螺旋形状的藻类螺旋藻。n25年以后，当法国

6、探险队再来到非洲探险时，也发现乍得湖及其邻近地区的咸水湖泊中都生长着螺旋藻。当时科学家们正为世界人口急剧增长、食品日益短缺而忧虑，因此，这一发现立即引起了藻类学家、营养学家及各国政府的高度重视。这时，墨西哥的特克斯可可湖也发现盛产螺旋藻，墨西哥人首先用螺旋藻作为营养强化剂，在奶酪、巧克力在奶酪、巧克力等食品中添加等食品中添加23%23%的螺旋藻，作为儿童的营养食品的螺旋藻，作为儿童的营养食品。n从1962年开始，法国国立石油研究所的克雷曼博士对螺旋藻的成分、生态、培养方法、食用安全性、保健功效等进行了数年的专题研究。1967年，在墨西哥城召开的第七界国际石油会议上，克雷曼博士首次发表了能够成为

7、粮食资源的螺旋藻的报告能够成为粮食资源的螺旋藻的报告。以此为契机，法国国立石油研究所与墨西哥SosaTexlolo公司一起致力于螺旋藻培养的相关研究，并在1973年于美国麻省理工学院召开的第二界微生物蛋白质会议及1974年联合国粮农组织会议上将他们的研究结果公开发表，从而受到了世界的关注。与此同时，联合国工业发展组织也委托世界著名的毒理、病毒学专家Germn Chamorro 博士费时两年半，耗资百万法郎，完成了螺旋藻的系统性毒理学研究，于1980年发表了长达6万余字的研究报告。这期间，日本医科大学第二生化室、日本国立营养研究所、郡山女子大学营养化学室等著名研究机构均证明，螺旋藻不含各种有害螺

8、旋藻不含各种有害重金属、致癌物质、慢性毒物质，完全不具催畸性，因而人们长重金属、致癌物质、慢性毒物质，完全不具催畸性，因而人们长期食用十分安全。期食用十分安全。n由于螺旋藻的功效神奇。30多年来，科学家完成了对螺旋藻的基础生物学研究、生态学与养殖技术研究。同时，世界各地开始推广大规模养殖螺旋藻的技术。在墨西哥、美国、日本、泰国和中国都有了大规模养殖场，不仅带来了大量的经济效益，而且螺旋藻养殖作为生态食品生产的一种，对环境改善有着巨大的作用和影响。15裸藻门裸藻门 （EuglenophytaEuglenophyta）大多数都是无细胞壁、有鞭毛、能自由游动的单细胞植物。又分为绿色和无色两大类。在绿

9、色种类，含叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素，贮藏物质为副淀粉(即裸藻淀粉)和脂肪。 有的无色种类象动物，可吞食固体食物。 裸藻植物体，有鞭毛13条、有趋光性的眼点，另外因没有纤维素的壁，其植物体可以伸缩变形。16甲藻门甲藻门( (Pyrrophyta) ) 大多数为单细胞，无或有细胞壁，含叶绿素a或c、胡萝卜素，同化产物是淀粉和油，细胞核为中核。运动细胞有两条顶生或侧生的鞭毛。是海洋中产生“赤潮”的主要种类。17金藻门(Chrysophyta)细胞有或无细胞壁，色素主要有叶绿素a或c、胡萝卜素、墨角藻黄素，同化产物是金藻昆布糖和油。由于叶绿素含量少，所以植物体呈现黄绿色或金棕色。 运动细胞顶生2

10、条鞭毛，1条前伸为茸便型，1条后伸为尾便型。形态有单细胞的，群体的和 丝状体的。代表植物：黄群藻（Synura）18硅藻门(Bacillariophyta) 细胞有细胞壁，色素主要有叶绿素a或c 、胡萝卜素、甲黄素，同化产物是金藻昆布糖和油。植物体内的色素主要有胡萝卜素和叶黄素（墨角藻黄素和硅甲黄素），所以植物体呈现黄绿色或金棕色。 硅藻细胞无运动细胞。运动靠原生质环流推动。形态为单细胞的，可以连接成群体。 主要代表植物：硅藻属(Diatoms)。硅藻属：是单细胞植物。其细胞 壁由两个套合的瓣片组成。其繁殖的 方式是有丝分裂和形成复大孢子。19硅硅藻藻20绿藻门绿藻门Chlorophyta)

11、)21红藻门红藻门( (Rhodophyta) )植物体多为多细胞，呈丝状或片状。少数生活在淡水，绝大多数生活在海水。植物体一般为红色或紫红色，因为藻体内除了叶绿素a和类胡萝卜素外，还含有藻红素和藻蓝素，能生活在深水中。其贮藏营养为红藻淀粉，遇碘变紫红色。细胞壁外层富含果胶，内层纤维素，提取琼脂。 无性繁殖产生没有 鞭毛的不动孢子，有性 繁殖为卵式生殖(果胞)。 22红藻红藻23褐藻门褐藻门( (Phaeophyta) )藻类中进化地位较为高级的类群，绝大多数为海产。细胞壁外层褐藻胶，内层纤维素；体内含叶绿素a、c、类胡萝卜素和叶黄素，其中墨角藻黄素含量高，所以植物体常呈褐色；能生活在深水中。

12、其贮藏的营养为褐藻淀粉和甘露醇、碘。 褐藻均为多细胞个体，如海带。24藻类植物的重要意义我国的土地面积广大，江河、湖海面积大，海岸线长，藻类资源很丰富。藻类植物和人类有直接或间接的关系，在国民经济中起着重要的作用。1.食用食用：常见的可食用藻类植物有发菜、海带、鹿角菜、紫菜、石花菜等。营养价值很高，含有大量碳水化合物、蛋白质、脂肪、无机盐、各种维生素和有机碘。有些藻类中含有很高的蛋白质，如现在开发利用螺旋藻，所含的蛋白质高达50%，已开发出的产品很多是保健产品。2.藻类与渔业的关系藻类与渔业的关系：许多藻类植物既是鱼类的食料，又是它们产卵的好场所。3.在农业上的应用在农业上的应用：在小湖、小河

13、和池塘中的藻类，死亡后在水底形成淤泥，可作肥料。利用固氮藻类利用固氮藻类，增加土壤肥力，现已发现固氮蓝藻70多种。4.在工业上的应用在工业上的应用：从藻类提取许多工业原料提取许多工业原料，如从褐藻中提取的藻胶酸，可制人造纤维(具有耐火性)，琼胶和卡拉胶广泛应用在食品上。5.在医药上的应用在医药上的应用：从褐藻中提取碘。6.在在环保上的应用环保上的应用：可消除污染，净化废水，还可以指示探矿。 7.7.制造氧气制造氧气25藻类的危害藻类的危害富营养化富营养化1.1.藻产生异味：藻产生异味：水源水体中大量繁殖时会给水水源水体中大量繁殖时会给水带来异味（鱼腥味）。带来异味（鱼腥味）。2.2.藻类会产生

14、毒素：藻类会产生毒素：藻毒素，致癌。藻毒素，致癌。3.3.饮用水水质恶化，制水成本增加饮用水水质恶化，制水成本增加：堵塞滤池。：堵塞滤池。4.4.破坏水生态系统：破坏水生态系统：覆盖表面，阳光不能照射覆盖表面，阳光不能照射底层，水生植物死亡，草型湖泊转变为藻型湖底层，水生植物死亡，草型湖泊转变为藻型湖泊；消耗氧气，水生动物死亡；藻类死亡后沉泊；消耗氧气，水生动物死亡；藻类死亡后沉寂在湖底，厌氧发酵，水体丧失功能。寂在湖底，厌氧发酵，水体丧失功能。26滇池厚达滇池厚达5 cm的微囊藻水华的微囊藻水华27 近几年藻类爆发带来的近几年藻类爆发带来的影响影响越来越大！越来越大！282007年年n200

15、7年5月29日，无锡太湖蓝藻全面暴发；n6月11日，安徽巢湖蓝藻暴发；n6月24日，云南滇池蓝藻暴发；n7月11日，20年未曾出现大规模蓝藻的武汉东湖也陷入了同样的困局；n随后，苏州、长春、南京等地相继传出蓝藻爆发或者可能暴发的消息。 n2007年5月底“太湖蓝藻爆发事件”引起了全国范围内的高度关注，同时也为水质灾害问题再次向我们敲响了警钟！该次“蓝藻爆发”在2007年4月份已经开始。由于自2006年以来气温偏高，而2007年4月份太湖流域降水量明显偏低，进而导致太湖水温达到了25年来最高点，这就为藻类提供了适宜的条件。另外，2007年1-4月份偏南风风场显著高于往年平均，使得其他湖区的藻类易

16、于向太湖梅梁湾聚集。4月25日起梅梁湖爆发了大规模藻类水华，藻类水华爆发时间比过去提前近1个月。5月2日藻类水华在梅梁湖全湾暴发。5月底，蓝藻大量死亡腐败，散发出腥臭难闻的气味，同时释放出大量藻毒素。经过水厂处理后，臭味难除，导致饮用水水质严重恶化，一度使得太湖周边区域居民生活用水受到影响，尤其是无锡，直到6月中旬才逐渐恢复饮用水供应。期间，无锡居民只能依靠消防车送水或者饮用瓶装水、桶装水，给当地社会生产和人民生活带来极大的损失。n2007年6月11号，国务院曾经在太湖召开了一个太湖污染治理座谈会，温家宝总理有一个批示：温家宝总理有一个批示：“太湖水污染治理开展多年，但太湖水污染治理开展多年，

17、但未能从根本上解决问题，太湖水污染事件给我们敲响了警钟，必未能从根本上解决问题，太湖水污染事件给我们敲响了警钟，必须引起高度重视须引起高度重视”。2008年12月，由于水质基本状况还没有彻底改变，太湖等水域仍然可能爆发蓝藻。为解决2007年蓝藻大面积爆后导致水源安全问题，无锡市将改从长江取水供居民使用。30n饮用水安全敲响n警钟！警钟！陡河水库怎么样？陡河水库怎么样？项目Chla（mg/m3）TP（mg/L）TN（mg/L）SD（m）CODMn（mg/L）变化范围4.92-5.570.03-0.0750.41-0.581.47-1.653.1-4.5均值5.430.0550.491.533.7

18、项目ChlaTPTNSDCODMn营养状态指数43.4147.2542.4542.9235.90水质类别中营养中营养中营养中营养中营养综合营养状态指数42.50（中营养）营养状态分级营养状态分级评分值评分值TLITLI（）定性评价定性评价贫营养贫营养（Oligotropher）0 0TLITLI（）3030优优中营养中营养（Mesotropher）30TLITLI（）550良好良好（轻度）富营养（轻度）富营养(light eutropher)50TLITLI（）660轻度污染轻度污染（中度）富营养（中度）富营养(Middle eutropher)(Middle eutropher)60TLITLI（）770中度污染中度污染（重度）富营养（重度）富营养(Hyper eutropher)70TLITLI（）100重度污染重度污染32富营养化的水源怎么办？富营养化的水源怎么办？n控制源头：控制源头：点源、面源点源、面源n即使控制的源头，没有几十年，看不到效果即使控