随着水体富营养化现象的日益严重，有害藻类水华频繁爆发，探索行之有效的抑藻和除藻途径极为迫切，溶藻细菌作为一种新的生物控藻手段显示出了广泛的应用前景。溶藻细菌一般分离自暴发水华的水体，这种土著细菌在工程应用中具有安全、特异、高效等特点。课题组从三峡库区暴发水华的河流中分离出一株溶藻细菌，命名为S7，本文以导致水华暴发的代表性蓝绿藻为研究对象，研究了该菌的溶藻特性、探讨了溶藻机理并分析了溶藻效应的影响因素。论文的主要研究内容和结论如下：①取生长24h的细菌S7，分别将不同体积的细菌添加到藻液中进行溶藻试验，结果表明：溶藻作用的发生对投加细菌的体积分数有个下限的要求，初始体积分数越大溶藻现象越明显，溶藻时间也越短。当细菌的体积分数大于1:50时，细菌S7在第5d表现出溶藻作用。②细菌溶藻范围和作用效力试验表明：细菌S7对铜绿微囊藻、水华鱼腥藻、水华微囊藻、栅藻和小球藻均具有溶藻作用，但对水华鱼腥藻去除效果最好，对小球藻去除效果最差，叶绿素a的去除率为42.5%～74.8%。该菌对淡水湖泊中常见蓝绿藻有良好的去除效果。③利用光学显微镜、扫描电镜观察溶藻过程，结果显示在溶藻过程中藻细胞依次经历了以下过程：细胞膜收缩→细胞膜凹陷→细胞膜形成抑痕→细胞膜破裂→细胞质和色素外泄→细胞死亡。在藻液中分别加入经不同方法处理后的菌液（包括未经处理的原菌液、高温灭菌20min的菌液、0.22μm滤膜过滤液、经10000rpm离心的上清液）进行溶藻试验，结果表明：细菌S7通过释放胞外活性物质进行间接溶藻。④对细菌S7作用过程中藻细胞的叶绿素a和藻蓝蛋白含量进行监测，结果表明：随着藻细胞的急剧减少，藻细胞叶绿素a和藻蓝蛋白含量下降明显；对藻细胞抗氧化系统的变化进行分析，结果表明：在溶藻初期，超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶（CAT）活性显著升高，表明细菌的溶藻作用激发了藻细胞的抗氧化系统参与反应，但随着细菌的继续作用，SOD和CAT活性下降，表明藻细胞抗氧化系统遭到破坏，丙二醛（MDA）含量也显著提高，说明细菌可以引起藻细胞膜脂过氧化；藻细胞经过PI特异荧光标记后，用流式细胞仪分析藻细胞自发荧光和特异荧光信号，结果表明：藻细胞的核酸物质和细胞膜均遭到破坏，叶绿素a和藻蓝蛋白含量变化与细胞膜的损伤情况具有一致性；藻细胞成分的红外光谱分析也显示藻细胞解体，蛋白质遭到破坏。据此推测细菌S7的溶藻机理为：溶藻物质先损坏藻体的细胞壁和粘质胶被，然后通过改变细胞膜的选择透过性进入藻细胞内部，引起藻细胞膜脂过氧化及活性氧的大量积累，溶藻物质进一步分解叶绿素a，破坏蛋白质，核酸等物质，进而造成藻体正常生理功能的丧失，最终导致细胞破裂死亡。⑤通过萃取、醇沉、透析、硅胶柱层析对细菌S7分泌的溶藻物质进行分离纯化并利用紫外光谱、红外光谱和荧光光谱对该溶藻活性物质进行研究，结果表明：该活性物质的分子量小于8kDa；甲醇洗脱组分对铜绿微囊藻的溶藻效果最好；对该组分进行200～900nm的紫外光谱扫描，其洗脱组分在330nm处有高强度的吸收峰，表明其中的溶藻活性物质可能含有3～5个共轭单位；红外光谱扫描的结果表明溶藻物质可能含有羟基、饱和烃基和芳香醚；荧光光谱分析结果表明溶藻物质可能具有荧光属性，三维荧光光谱图有两个较强的荧光峰，峰值分别出现在264/436nm和378/369nm,且264/436nm峰荧光强度大于378/369nm峰；该物质可能是一种新的溶藻物质。⑥单因素试验结果表明：温度、光照和pH值对溶藻效应有较大影响，通过响应曲面Box-Behnken试验对细菌S7溶藻效应的环境因素进行了研究，得出细菌S7对水华鱼腥藻溶藻效应3个环境因子的二次多项式模型，模型显著性高，拟合度好。通过响应面分析得到优化组合，即在培养温度33.06℃，光照强度3312lux和pH为6.26时，溶藻细菌S7对水华鱼腥藻溶藻效果最佳，理论最大去除率为91.40%。⑦通过响应曲面Central-Composit试验得出了藻细胞去除率与细菌浓度、水体叶绿素a浓度关系的二次多项式模型，为溶藻细菌的工程应用提供了理论参考。从三峡库区临江河回水段试验区采水样进行控藻试验，结果表明：细菌S7可以提高水体透明度、改善水质环境，细菌作用7d对藻细胞叶绿素a去除率为68.27%，说明溶藻细菌可以用于环境水体控制藻类水华，达到改善水质的目的。