當前位置:上海瑞齊生物科技有限公司>>公司動態>>“以菌治藻”能有效防控赤潮災害
赤潮是在特定的環境條件下,海水中某些浮游植物、原生動物或細菌爆發性增殖或高度聚集而引起水體變色的一種有害生態現象。赤潮發生后,海水的pH值升高,黏稠度增加,非赤潮藻類的浮游生物會死亡、衰減;赤潮藻也因爆發性增殖、過度聚集而大量死亡。
作為嚴重的性海洋災害之一,赤潮已經引起世界各國和地區的高度關注。赤潮發生的因素很多,其中zui重要的因素是海洋污染。近年來,隨著我國近海海域污染的加劇,局部海域富營養化問題日益突出,赤潮已經給沿海地區帶來了嚴重的生態、資源和環境問題,并造成重大的經濟損失,是海濱生態安全和沿海經濟可持續發展的重大威脅。
據*公布的監測結果顯示,今年1至6月,我國管轄海域共發生赤潮24次,累計發生面積約982平方公里。因此,研究新型環保的赤潮調控方法,是當前赤潮防控領域中亟待解決的大問題。
近年來,赤潮的微生物調控研究得到了科學界的高度重視,“以菌治藻”的赤潮調控理念格外引人注目。
海洋微生物通過微食物環在海洋生態系統的物質循環和能量流動中起著極其重要的作用,并同藻類存在著錯綜復雜的關系。在一般情況下,細菌跟藻類之間能建立共棲關系,然而在營養壓力下,這種關系可能轉變為競爭關系,并zui終殺死或者裂解藻類細胞。研究發現,細菌對某種藻類的抑制作用同藻類密度呈負相關,同時隨著優勢藻種的變化,細菌種群不斷替換。此種藻菌關系越來越引起科學家的重視,已成為近30年來赤潮科學研究的熱點。
我國“973”項目“近海有害赤潮發生的生態學、海洋學機制及預測防治”和“近海生態系統食物產出的關鍵過程及其可持續機理”,從海洋生態學基礎研究角度進行了相關探討,新近國家自然科學基金重點項目又支持開展了“我國近海海洋細菌的生態過程及關鍵菌群影響赤潮生消的機理”研究工作。通過對藻—菌關系的不懈研究,科學家們從采集到的海水、沉積物和生物樣品中共分離出200多株特殊細菌,通過細菌培養物添加入有害藻培養體系實驗,進行了抑/殺藻細菌的篩選,經過多次重復驗證后,zui終篩選出19株具抑/殺藻作用的海洋細菌。
藻菌共培養的研究結果表明,殺藻細菌的作用可以歸結為兩種:一是細菌與藻細胞直接接觸導致藻細胞死亡的直接殺藻作用;二是細菌不與藻細胞直接接觸,而通過釋放某種化學物質導致藻細胞死亡的間接殺藻作用。
細菌的殺藻作用方式與它們的生理、生化特點有關系。殺藻作用受到多種因素的影響,如營養物質、細菌和藻類的濃度和生理狀態以及微生物群落、尤其是復雜的自然環境因子等,且具有不同程度的種屬特異性甚至是株特異性。有的只對某種特定的目標藻起作用,有的對不同株系的同種目標藻起作用,而有些卻能殺死多種藻類。
當然,細菌的殺藻作用并非都有嚴格的種屬特異性,某些殺藻細菌能夠抑制甚至殺死幾種不同類群的藻類,此外幾種不同類群的細菌也能同時殺死一種赤潮藻??紤]到海洋中絕大多數細菌尚未被培養,因此海洋環境中可能還存在著大量未被挖掘的殺藻微生物資源。
基于數量龐大、分布廣泛、多樣性豐富的海洋微生物及其重要作用,以微食物環為核心,充分利用其與赤潮生物的互作特點與規律,開發和利用源自赤潮頻發海域的特殊功效微生物并以宏基因組技術獲得海洋環保功能菌與工程菌,進行赤潮的有效治理,將成為解決赤潮災害這一復雜而嚴峻的海洋問題的金鑰匙。
目前,生物活性抑/殺藻研究在我國赤潮防治領域方興未艾,為此我們應該抓住機遇,充分利用我國豐富的海洋資源,加快研究與開發步伐,爭取早日將赤潮的生物治理付諸實踐。
針對當前我國近海域赤潮問題實際,應瞄準赤潮災害微生物調控的研究與技術開發前沿,整合生物技術、分子生態學、現代微生物技術、高通量篩選技術和固定化技術等多學科技術優勢,以赤潮生物防治為目標,進行生態友好型、赤潮藻殺滅劑創制及其修復技術集成與示范,并zui終應用于海水養殖環境及其鄰近海域赤潮的防治。這對于我國海域的環境保護、水產養殖業發展以及人群健康保障等方面具有極其重要的科學意義與實用價值,必將產生不可估量的海洋經濟效益、環境效益和社會效益。
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