藍細菌又稱藍綠藻（藍綠藻），是壹類進化歷史悠久的大型單細胞原核生物，革蘭氏染色陰性，無鞭毛，含葉綠素-a，但無葉綠體（有別於真核藻類），能進行產氧光合作用。與光合細菌的區別在於，光合細菌（Rhodobacter sphaericus）進行的是更原始的光合磷酸化反應，由於在反應過程中不釋放氧氣，因此屬於厭氧菌；而藍藻則可以進行光合作用並釋放氧氣。它的發展帶動了整個地球大氣層從厭氧到好氧的發展，從而孕育了所有好氧生物的進化和發展。迄今為止，具有固氮能力的藍藻有 120 多種，尤其是水生蕨類植物花葉藻（Anabaena azollae***），是壹種很好的綠色肥料。然而，壹些藍藻在氮、磷等元素的汙染下造成海水富營養化 "赤潮 "和湖泊 "水華"，給漁業和水產養殖業帶來嚴重危害。此外，微囊藻等少數水生物種產生的毒素可誘發人類肝癌。藍藻在自然界分布廣泛，包括各種水體、土壤和壹些生物體內外，甚至在巖石表面等惡劣環境（高溫、低溫、鹽湖、沙漠和冰原等）中都能發現它們的蹤跡，有著 "先鋒生物 "的美稱。它們在巖石風化、土壤形成和水體生態平衡方面發揮著重要作用。此外，藍藻還具有壹定的經濟價值，其中包括許多可食用的種類，如常見的菌類念珠菌藍藻（即卡森菌，俗稱耳朵、N.commun）、圓盤狀螺旋藍藻（Spirulina platensis）、最大的螺旋藍藻（Smaxima）等，後兩者已被開發成具有壹定經濟價值的 "螺旋藻 "產品。 基本介紹 中文名：藍藻 拉丁名：Cyanobacteria 別名：藍藻、藍綠藻：藍細菌、藍綠菌、藍綠藻、粘液藻 世界：Cyanobacteria World：藍藻門藍藻門：分為色球藻、藻段類 生物：原核生物 葉綠素：葉綠素 a，不含葉綠素 b 繁殖：營養繁殖或產生孢子，以無性繁殖 英文名稱：blue-green algae 分類、形態特征：藻類、孢子、芽孢。分類、形態特征、分布範圍、繁殖方式、主要價值、危害、綠潮、治療、原因、毒素、大事件、分類 藍綠藻（Cyanobacteria）包括藍球藻（Cyanococcus）（Chroocous）、顫藻（Tremorium）（Oscillatoria）、念珠藻（Nostoc）（如 N. flagelliforme）等。)等。藍藻門分為兩個門：Chromatophyta 和 Phaeophyta。Chromatophores 是單細胞體或單細胞群；zooxanthellae 是帶有zooxanthellae的絲狀體。藍藻大約出現在 35-33 億年前的地球上，目前已知的藍藻約有 2000 種，其中中國有記錄的約有 900 種。 形態特征 藍藻沒有葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內質網和液泡等細胞器，唯壹的細胞器是核糖體。含葉綠素 a，無葉綠素 b，含幾種葉黃素和胡蘿蔔素，還含藻膽蛋白（是藻紅蛋白、藻藍蛋白和異藻藍蛋白的總稱）。其光合作用系統有葉綠素 a 和光系統 II，以水為電子供體，釋放出 O 2，而其他光合細菌的電子供體壹般為 H 2、H 2 S 和 S，不產生氧氣。壹般說來，葉綠素 a 和藻藍蛋白含量較多的細胞大多呈藍綠色。同樣，也有少數藍藻含有較多的藻紅素，藻體呈紅色，如生於紅海的壹種藍藻，叫紅海叢毛藻，因含有大量藻紅素，藻體呈紅色，繁殖也快，使海水呈紅色，紅海因此而得名。藍藻中雖然沒有葉綠體，但在電子顯微鏡下可以看到細胞質中有很多光合片層，叫做胞囊，各種光合色素都附著在上面，是壹種含有色素的膜結構，大大增加了細胞的膜面積，該結構的主要功能是：光合作用。藍藻細胞壁的化學成分與細菌相似，主要成分是肽聚糖（由糖和多肽形成的壹類化合物）；儲存的光合產物主要是藍藻澱粉和藍藻顆粒。細胞壁分為內外兩層，內層是纖維素，少數人認為是果膠和半纖維素。外層是以果膠或少量纖維素為主的膠狀外膜鞘。細胞質部分有許多同心環狀的膜狀薄片結果層，稱為胞質，光合色素和電子傳遞鏈就位於胞質中。在光鏡下藍藻的中心比周圍的原生質層更亮，為遺傳物質 DNA 所在的位置，相當於細菌的核區，稱為中心質點或中心體。中心質點 "通常不位於中心，與周圍的細胞質沒有明顯的界限。藍藻的 DNA 幾乎是****的，復制可以連續進行。DNA 的平均含量高於高等動物細胞。藍藻細胞分裂時，新的橫隔從細胞中部向內生長，將中心粒和原生質分成兩半。壹般情況下，兩個子細胞被雄性 **** 膠狀鞘包圍在壹起，繼續分裂形成多細胞群，如絲狀細胞和片狀細胞。除此之外，藍藻還可以通過外生、斷裂和復合分裂進行增殖。內壁可能會繼續向外分泌膠狀物進入膠狀鞘。有些種類的凝膠鞘非常致密，可以呈層狀；有些種類的凝膠鞘非常容易水化，相鄰細胞的凝膠鞘可以相互溶解。膠束中可能含有棕色、紅色、灰色和其他非光合色素。藍藻有單細胞體、菌落和菌絲。最簡單的是單細胞體。有些單細胞體由於細胞分裂後子細胞被膠化的母細胞壁包裹而成為群體，如果重復分裂，群體中會有許多細胞，較大的群體會分裂成幾個較小的群體。有些單細胞體因附著生活而出現基極和頂極分化，絲狀體的形成是細胞按照同壹分裂面反復分裂的結果，子細胞連接在壹起。有的絲狀體上的細胞全部相同，有的絲狀體上有異形細胞分化；有的絲狀體上有假分枝或真分枝，有的絲狀體頂端細胞逐漸變尖變窄成毛狀體，這也叫極性分化。絲狀體還可以連接成群體，包裹在雄性 **** 的膠狀鞘中，這是由多細胞個體組成的群體。 分布範圍 分布很廣，遍布世界各地，但大部分（約 75%）產於淡水，少數產於海洋；有些藍藻能生活在 60 ～ 85 ℃ 的溫泉中；有些種類與真菌、苔蘚、蕨類和裸子植物***生；有些還能滲入鈣質巖石或介殼中（如鈣滲藻）或深土層中（如土壤藍藻）。 繁殖方式 藍藻的繁殖方式有兩種，壹種是營養繁殖，包括細胞直接分裂（即裂變）、種群破裂和絲狀體產生藻殖段等方法，另壹種為某些藍藻可產生內生孢子或外生孢子等，以進行無性繁殖。孢子沒有鞭毛。截至 2018 年，尚未發現藍藻真正的有性生殖。 主要價值 藍藻是最早的光合產氧生物，在地球表面從厭氧大氣變為有氧環境的過程中發揮了巨大作用。壹些藍藻（如魚腥藻）可以直接在大氣中固氮（原因：它們含有固氮酶，可以直接進行生物固氮），以改善土壤肥力和提高作物產量。還有供人們食用的藍藻，如著名的發菜和常見的念珠藻（地膚）、螺旋藻等。據物理學家組織網（physicistsorgan.org）報道，美國加州大學戴維斯分校的化學家通過基因工程改造藍藻，使其能夠生產丁二醇，這是壹種用於制造燃料和塑料的預化學品，也是生產生物化學品替代化石燃料的第壹步。相關論文發表在2013年1月7日的《美國國家科學院院刊》上。"論文第壹作者、加州大學戴維斯分校化學系副教授Shota Atsumi說："大部分化學原料來自石油和天然氣，我們需要其他資源。美國能源部設定的目標是，到 2025 年，四分之壹的工業化學品由生物過程生產。生物反應都會形成碳-碳鍵，以二氧化碳為原料，利用陽光為反應提供能量，這就是所謂的光合作用。藍藻以這種方式在地球上生存了 30 多億年。利用藍藻生產化學品有很多好處，比如不與人類爭奪食物，克服了用玉米生產乙醇的缺點。但使用藍藻作為化學原料也有壹個挑戰：產量太低，不易轉化。利用網上圖書館，研究小組找到了幾種可以進行他們所尋找的化學反應的酶。他們將合成這些酶的 DNA（脫氧核糖核酸）引入藍藻細胞，並逐步建立了 "三步 "反應途徑，使藻類能夠將二氧化碳轉化為 2,3-丁二醇，這種化學品可用於制造油漆、溶劑、塑料和燃料。Shota Atsumi 說，由於這些酶在不同生物體內的作用可能不同，因此在進行實驗測試之前，無法預測這種化學物質將如何發揮作用。在實驗測試之前，無法預測化學途徑將如何發揮作用。經過三周的生長，這種藍藻的每升培養基產生了 2.4 克 2,3-丁二醇，這是迄今為止利用藍藻生產化學品的最高產量，具有商業開發潛力。Shota Atsumi 的實驗室正與日本化學品制造商旭化成合作，希望繼續優化該系統，進壹步提高產量，嘗試生產其他產品，並探索擴大該技術規模的途徑。 在壹些營養豐富的水體中，壹些藍藻經常在夏季大量繁殖，並在水面上形成壹層藍綠色、散發著腥臭味的泡沫，這種現象被稱為 "藍藻藻華"，藍藻的大規模爆發被稱為 "綠潮"（與海洋中出現的紅潮相對應）。大規模的藍藻爆發被稱為 "綠潮"（相當於海洋中的赤潮）。綠潮會導致水質惡化，嚴重時還會造成水中氧氣耗盡，導致魚類死亡。更嚴重的是，某些種類的藍藻（如銅綠微囊藻）也會產生微囊藻毒素（MCs），約 50%的綠潮含有大量的 MCs。微囊藻毒素除了對魚類、人類和動物直接有毒外，還是導致肝癌的重要原因。凈水器可用於凈化受汙染的水。
藍藻水華 藍藻等藻類是鱅魚和鰱魚的食物，可以釋放藍藻來管理藻類，防止藍藻爆發（壹種非經典的生物操作）。當藍藻大量出現時，附近水體通常呈藍色或綠色，水面被厚厚的藍綠色湖靛覆蓋，湖靛被風吹到岸邊堆積起來，不僅散發出惡臭，而且含有毒素的藍藻細胞在水體中漂流、與某些懸浮物復合沈澱，或與養殖對象投餵後的排泄物沈澱，富集在魚塘底部，對無公害水產品的生產造成極大的負面影響。藍藻中的領藻能迅速產生致死因子，破壞養殖對象的鰓組織，幹擾其正常新陳代謝，麻痹神經，使其死亡。個別種類的藍藻不僅在體內具有毒性，死亡個體分解後還會產生生物毒素--藍藻毒素（如微囊藻毒素）。藍藻毒素量大時，可直接導致養殖對象中毒死亡；量小時，也可通過食物鏈的積累效應危害養殖對象，直至危害人體。 處理方法 首先，全池潑灑沸石粉 10kg/畝，絮凝藍藻；其次，間隔 3-4 小時後全池潑灑枯草芽孢 桿菌（枯草桿菌屬），用量為 500g/畝。使用微生物制劑時必須註意防止蟹池缺氧，天氣悶熱時不宜使用，使用時應開啟增氧機；三是平衡氮磷比例，通過潑灑無機磷改變氮磷比例，加速培養綠藻和矽藻等有益藻類迅速生長為優勢藻類，抑制藍藻的生長，提高藍藻的過度繁殖。 原因 受其他藻類生長的制約，藍藻在常溫下不容易大規模爆發，水溫在 25-35 ℃ 時，藍藻的生長速度會比其他藻類的生長速度快，因此溫度是藍藻爆發的主要因素之壹。水產養殖水體富營養化，藍藻更容易生長，因此不經常換水的池塘往往更容易爆發藍藻。有機磷是藍藻生長的必要因素，控制藍藻最直接、最根本的方法就是去除有機磷。藍藻爆發的原因是富營養化。過量的營養物質主要來自以下幾個方面。化肥流失，化肥是許多富營養化地區營養物質的主要來源，例如，在密西西比河流域，67%的氮流入水體，隨後流入墨西哥灣，波羅的海和太湖 50%以上的氮也來自化肥流失。
藍藻 2. 生活汙水，包括人類生活廢水和含磷洗滌劑。3.畜牧業，牲畜糞便中含有大量氮和磷等營養廢物，這些都會導致富營養化。4. 工業汙染，包括化肥廠和廢水排放。5. 燃燒化石燃料，這是波羅的海約 30% 的氮和密西西比河 13% 的氮的來源。6.藍藻使水體缺氧，動物死亡，分解者分解並消耗氧氣，造成惡性循環 毒素 藍藻是藍細菌的學名，在某些藍藻中，藍藻內部的特定區域存在藻類毒素、藍藻毒素分為多種，通過損害方式分為肝毒素和神經毒素，其中肝毒素是已知的攻擊肝臟和神經的毒素，另壹類毒素對皮膚有****作用。當藍藻細胞破裂或死亡時，毒素就會釋放到水中。當接觸到含有藍藻毒素的湖水時，雖然有些人會生病，但飲用含有受汙染藻類的水可能不會導致死亡。長期接觸含有藍藻肝毒素的水，即使含量很低，也可能對人體產生長期或慢性的不良影響。如果持續攝入含有藍藻的水、魚或其他水產品，可能會出現頭痛、發燒、腹瀉、腹痛、反胃或嘔吐等癥狀。如果您在受汙染的水中遊泳，還可能出現皮膚瘙癢、眼睛或皮膚過敏等癥狀 ***，如果您懷疑直接接觸了受汙染的水，並且身體出現不良反應，請立即用幹凈的水沖洗身體並聯系醫生。(如果條件允許，不要用受汙染的水洗衣服和碗碟，如果沒有其他水源，在使用水做家務時必須戴上橡膠手套，應避免用受汙染的水洗澡，因為皮膚直接接觸水會引起皮膚***和皮疹）
藍藻爆發 藻毒素具有水溶性和耐熱性。它易溶於水、甲醇或丙酮，不揮發，耐 pH 值變化。MC-LR 的分子式為 C49H74N10O12，分子量為 995.2（通常計算為 1000）。它在水中的溶解度大於 1 克/升，化學性質相當穩定。藻毒素在水中的自然降解過程非常緩慢，當水中含量為 5ug/L 時，三天後只有 10%被水體中的顆粒吸收，7%隨泥沙沈澱。藻毒素具有很高的耐熱性，加熱和煮沸不能將毒素破壞，但也無法去除；自來水處理過程中的混凝沈澱、過濾、加氯都無法去除。有調查和實驗研究表明，在某湖泊周邊三個水廠的出廠水中檢測到低濃度的藻毒素（128～1400ng/L），結果表明，采用常規飲用水消毒方法不能完全消除水體中的藻毒素。它是壹種肝毒素，這種毒素對肝癌有很強的促癌作用。家畜和野生動物飲用含有藻毒素的水後，會出現腹瀉、虛弱、厭食、嘔吐、嗜睡、口眼分泌物增多，甚至死亡。病理變化包括肝臟腫大、充血或壞死、出血性腸炎和肺水腫。微囊藻毒素對人體健康也非常有害。MC-LR 的 LD 50 約為 50~100 微克/千克。人在洗澡、遊泳等水上娛樂和運動時，皮膚接觸含藻類毒素的水會引起敏感部位（如眼睛）和皮膚過敏；少量飲水可引起急性腸胃炎；長期飲用可引起肝癌。流行病學研究表明，長期的 MC 汙染已對巢湖漁民的肝臟造成嚴重損害。研究發現，飲用水中微量的微囊藻毒素與人群中原發性肝癌的發病率密切相關。1996 年在巴西，由於藻毒素產生的急性效應，在 7 個月內造成 100 多人急性肝功能失常，至少 50 人死亡，引起了全世界的關註。淡水水體中的藍藻毒素已成為全球性的環境問題，藍藻毒素中毒事件在世界各地頻頻發生。紫外線-B（紫外線 B 波段，波長 275 ~ 320nm，又稱中波紅斑效應紫外線。穿透力中等，日光中所含的中波紫外線大部分被臭氧層吸收，到達地球表面的不到 2%，在夏季和午後會特別強烈）。可破壞藍藻的運動性和向光性，並可影響許多其他生理和生化過程，從而導致生產力下降，破壞發芽和分化。光合色素會被紫外線-B 漂白，捕光復合體的結構也會受到影響，這些都會破壞光合作用。DNA 和蛋白質的主要作用點、氮代謝中的酶對紫外線-B 的敏感性各不相同。紫外線會抑制固氮酶和谷氨酰氨合成酶的活性，但會增加硝酸還原酶的活性（當暴露於可感知的紫外線-B 時）。紫外線-B 還會影響基本的光合反應和二氧化碳的吸收。藻類通過迅速改變光合系統中酶的形式來抵抗紫外線。這種分子可塑性在種群水平上抵抗紫外線-B 方面非常重要，這使得光合系統對紫外線-B 的敏感性每天都在變化。不過，紫外線 A 合成藍光也能激活光合作用。藍藻已經開發出抵禦紫外線-B 影響的對策。這些措施包括： a. 生產光保護物質（如 MAAs） b. 遷移到避光棲息地以逃避紫外線 c. 生產類胡蘿蔔素和超氧化物等猝滅物質 d. 光激活和不依賴光的 DNA 修復等修復機制 e. 激活抗氧化酶 紫外線-B 可誘導許多藍藻生產 MAAs。在 Anabaenasp 中，只有波長為 290 納米的光才能誘導 MAAs 的產生。除了光保護作用外，MAAs 還具有調節滲透壓和防凍作用。此外，還發現了其他紫外線 A 激活物質。藍藻和藻類中的光保護物質庫已經建立。南極藍藻形成大型叢生菌落。紫外線-B 對藍藻菌落有強烈的光化學抑制作用，但不如對藻類的抑制作用大。後者所含的 MAAs 和類胡蘿蔔素分別是前者的 25 倍和 2 倍。拉伊和同事研究了紫外線-B 與重金屬汙染對固氮作用的關系，發現兩者具有協同作用。 大事件 2007年5月28日，無錫太湖地區藍藻大面積爆發，引發無錫自來水嚴重汙染，市區純凈水被哄搶，雖然及時采取了措施，但對人們的生活影響很大。2010年11月29日，雲南昆明滇池藍藻水華，在昆明滇池山脊壹線的岸邊，湖水如同塗上了綠色的顏料。翻滾的湖水綠浪湧向岸邊，帶來陣陣腥臭。滇池是雲南九大高原湖泊中汙染最嚴重的湖泊之壹，每當氣溫升高，加之富營養化嚴重，都要引起藍藻爆發，造成嚴重汙染。2011年8月21日，受持續高溫影響，安徽巢湖局部湖泊藍藻又開始 "擡頭"，藍藻大面積聚集。巢湖市高度關註城市集中式飲用水源地水質，開展藍藻攔截、打撈和自來水深度處理等措施。從2008年開始，南昌市水域內較大的景觀湖青山湖連續6年遭遇藍藻侵襲，特別是2014年，藍藻已暴發數十次。2014年10月27日，雖然已進入深秋，氣溫較低，但青山湖湖面仍暴發藍藻，數百畝湖面如同被撒上了綠色油漆，腥臭味隨風飄來，不少市民掩鼻而過。據悉，6年來，南昌市將投放生石灰、生物再生殺菌劑凈化湖水，殺滅藍藻，但收效甚微。2016年7月17日，美國猶他州毒物控制中心接到100多名中毒者，中毒者伴有嘔吐、腹瀉、高燒及皮膚或眼睛****、過敏等癥狀。經研究發現，這壹現象可能與猶他湖中藍藻細胞的爆發式增長有關。猶他湖中的藍藻覆蓋了湖面總面積的 90%，雖然面積在縮小，但實際上卻更加危險。各級***已采取措施。****人員表示，到 2017 年還無法證明藍藻爆發與這些癥狀之間的直接關系，但這些癥狀與藍藻細胞中毒的癥狀壹致。世界衛生組織和猶他州衛生局規定，藍藻細胞計數達到 10 萬個為中度風險標準。而 7 月 14 日的湖水取樣發現，大多數樣本都超過了該標準的三倍，其中壹個樣本甚至含有超過 70 萬個藍藻細胞。藍藻細胞死亡後會向水中釋放更多的有毒物質，因此盡管藍藻細胞數量減少，但水中的有毒細胞卻更具殺傷力。
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