劉 梅 胡征宇 謝作明
(中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所)

　　冷卻循環(huán)水系統(tǒng)使用一段時(shí)間后，即會(huì)滋生細(xì)菌和藻類，它們的大量生長(zhǎng)會(huì)腐蝕設(shè)備、降低冷卻效果，嚴(yán)重時(shí)可造成管道堵塞。為了控制水質(zhì)，傳統(tǒng)方法多以投加化學(xué)藥物除藻，但是經(jīng)常加藥操作管理復(fù)雜，而且存在二次污染問(wèn)題。經(jīng)多年調(diào)研、試驗(yàn)成功的電子滅藻機(jī)，其作用原理是利用電磁波使藻細(xì)胞分子發(fā)生振動(dòng)，造成細(xì)胞壁破裂，細(xì)胞內(nèi)含物聚集在一起，從而自融或破裂死亡。它具有滅藻速度快、效果好、實(shí)用方便、能耗低、無(wú)二次污染的特點(diǎn)。

1 材料和方法

1.1 藻種
　　極大螺旋藻(Spirulina maxima)、暹羅魚腥藻(Anabaena siamensis)、粘球藻(Gloeocapsa sp.)、拉氏顫藻(Oscillatoria raciborskii)、新月菱形藻(Nitzschia closterium)、針桿藻(Synedra sp.)、球等鞭金藻(Isochrysis sphaerica)和四尾柵藻(Scenedesmus guadricauda)。
1.2 試驗(yàn)方法
　　八種藻分別接種于各自的新鮮培養(yǎng)基中，培養(yǎng)到指數(shù)期，然后稀釋到一定濃度進(jìn)行試驗(yàn)。塘水(內(nèi)含硅藻、柵藻、平列藻、實(shí)球藻、裸藻和尖頭藻等)是用浮游生物網(wǎng)在魚池采集的水樣。
　　將上述培養(yǎng)好的各種藻液分別用新鮮培養(yǎng)基稀釋到一定濃度，取30mL藻液置于定量瓶中，用魯哥氏液固定待用。另取100mL樣品倒入150mL燒杯中，將滅藻機(jī)發(fā)射頭直接插入藻液中，開機(jī)除藻，記錄藻液溫度和藻被殺死時(shí)間。然后將各藻液燒杯加蓋，放于室內(nèi)靠窗處5d，日平均溫度22℃，每天鏡檢。
1.3 計(jì)數(shù)方法
　　藻細(xì)胞用浮游植物計(jì)數(shù)框計(jì)數(shù)，計(jì)算公式如下：

　　　　Ｎ＝Ｃs/(Fs.Fn).V/v.Pn
　　　　式中　C_s--計(jì)數(shù)框面積，mm²?
?　　　　　　F_s--每個(gè)視野面積，mm²?
　　　　　?　F_n--每片計(jì)數(shù)的視野數(shù)?
　　　　　?　V--藻樣體積，mL?
　　　　　?　v--計(jì)數(shù)框體積，mL?
　　　　　?　P_n--每片計(jì)數(shù)視野計(jì)數(shù)得到的藻細(xì)胞總個(gè)數(shù)

2 結(jié)果和討論

　　試驗(yàn)用藻分屬綠藻、藍(lán)藻、硅藻和金藻，形態(tài)上有絲狀、單細(xì)胞、多細(xì)胞及有鞭毛藻類。滅藻機(jī)的除藻效果見(jiàn)表1。

表1 滅藻機(jī)殺滅各種藻的時(shí)間 藻類 細(xì)胞數(shù)（個(gè)/ML） 死亡時(shí)藻液溫度（℃） 死亡時(shí)間（min） 極大螺旋藻 6.3×10³ 58 15 暹羅魚腥藻 6.3×10⁵ 62 11 粘球藻 4.5×10⁶ 62 11 拉氏顫藻 8.3×10⁴ 56 6 新月菱形藻 2.3×10⁶ 58 8 針桿藻 7.6×10⁵ 48 14 球等鞭金藻 2.2×10⁶ 54 8 四尾柵藻 1.2×10⁵ 64 8 塘水 7.2×10⁴ 62 9

　　從表1可見(jiàn)藻細(xì)胞死亡時(shí)間和藻種的個(gè)體大小及細(xì)胞密度之間存在著一定關(guān)系。如極大螺旋藻的絲體較大，需較長(zhǎng)時(shí)間才能使其絲體斷裂、細(xì)胞死亡；又如，單細(xì)胞的針桿藻個(gè)體為新月菱形藻的5倍，盡管其細(xì)胞數(shù)僅為后者的1/3，但由于它細(xì)胞個(gè)體大，活動(dòng)速度慢，細(xì)胞壁較難被破壞，因此殺滅時(shí)間需14min。
　　當(dāng)滅藻機(jī)發(fā)射頭放入藻液中，接通電源開始工作后，即可觀察到藻液在燒杯中上下翻動(dòng)，隨時(shí)間的增加，藻液的運(yùn)動(dòng)減少，藻液的顏色逐漸發(fā)生變化，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 降藻過(guò)程中藻液的顏色變化 藻類 顏色變化 藍(lán)藻（如極大螺旋藻等） 藍(lán)綠→黃綠→淺綠→灰白 綠藻（如四尾柵藻） 綠→黃綠→灰綠 雜色藻（如新月菱形藻等） 黃褐→黃綠→灰黃

　　顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)不同的藻在除藻過(guò)程中表現(xiàn)也不相同。絲狀藻的藻體首先變成扭曲狀，然后絲體斷裂成小段和單個(gè)細(xì)胞，最后自融；四尾柵藻為四個(gè)細(xì)胞組成的群體，它最初是群體散開成單個(gè)細(xì)胞，然后解體死亡；單細(xì)胞鞭毛藻表現(xiàn)為鞭毛卷縮，停止游動(dòng)，最后細(xì)胞破裂死亡。但所有藻種在殺滅進(jìn)程中，都出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)含物慢慢集中在一起，然后細(xì)胞死亡，這是由于除藻機(jī)發(fā)射頭發(fā)射的電磁波使細(xì)胞內(nèi)含物發(fā)生振動(dòng)破壞所致。
　　為了進(jìn)一步觀察滅藻機(jī)除藻效果，將試驗(yàn)過(guò)的藻液放在室溫下連續(xù)觀察5d。結(jié)果證明滅藻機(jī)殺滅過(guò)的藻已完全死亡。?

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　　作者通訊處：430072 武漢武昌珞珈山?
　　(收稿日期 1999-01-13)