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微囊藻毒素(microcystins，MCs)是一类由某些淡水蓝藻产生的环七肽肝毒素，近年来由于水体富营养化和全球气候变暖等因素蓝藻水华在世界范围内频发而受到广泛关注。由于具有分布广泛、危害严重并且理化性质稳定，微囊藻毒素在自然环境中的迁移、转化和归宿成为相关领域的研究热点之一。在微囊藻毒素众多的环境归趋途径中，生物降解被认为是其主要方式。在我国的太湖、滇池和巢湖等浅水湖泊中，每年都会暴发不同程度的蓝藻水华。以太湖为例，在水华暴发严重区域，人工打捞蓝藻后堆积处理是目前蓝藻水华暴发应急措施之一。此种处理方式下，微囊藻毒素归趋尚鲜有研究报道。本文以太湖北部湾蓝藻水华处理池展开主要针对微囊藻毒素的生物归趋方面的研究探索，评估该种技术途径的有效性与生态安全性，旨在发展有毒蓝藻脱毒技术，为水环境治理及有毒蓝资源化利用提供指导。主要研究内容结果如下:
1、通过调查蓝藻水华堆积处理池系统中的理化因子、藻类生物量和微囊藻毒素毒素在蓝藻水华堆积处理前后的各级处理池中的变化，结果发现蓝藻水华堆积处理池中在堆积处理前和处理后存在着高于WTO警戒线浓度的MCs;通过模拟实验研究了微囊藻毒素在蓝藻水华处理池中的变化规律，结果表明，蓝藻水华堆积过程中随着有毒蓝藻细胞的死亡裂解，释放出大量的微囊藻毒素;分级处理池能够有效地去蓝藻生物量和MCs，其中第二级处理池对MCs的去除效率最高且无延滞期，能在3d内降解约90％的MCs，重复添加高浓度MCs后能在1d内降解99％的MCs。
2、从太湖北部蓝藻水华处理池中分离出一株微囊藻毒素降解细菌SW1，经16SrDNA序列分析鉴定为鞘氨醇单胞菌(Sphingopyxissp.)。SW1的最适生长pH条件是中性，但也能生长于pH10。SW1对MCs的两种异构体MC-LR和MC-RR具有高降解活性，并表现出一级反应动力学特征，其降解速率常数分别为0.35/h和0.28/h。温度和pH对SW1降解活性有很强影响，在温度为22℃-37℃，pH中性和弱碱性条件下，SW1具有高降解活性;而在低温和强碱性条件下其降解活性受到强烈抑制。聚合酶链式反应(PCR)表明SW1含有mlrA的同源基因，蓝藻水华处理池中同样含有具有mlrA基因的细菌，这表明处理池中存在MCs的生物降解。分析SW1的微囊藻毒素降解产物，并据此推导其降解机理。结果表明，SW1是通过水解其七肽环上的肽键对微囊藻毒素产生降解作用的。一些细菌(如SW1)在一定环境下(如高水温和弱碱性)很可能在MCs快速降解过程中起到了关键作用。
3、通过变形梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)方法对蓝藻水华堆积处理池中处理前后各级池中细菌群落结构多样性的时空变化进行了研究，结果表明MCs的去除和营养盐及有机质具有相关性;处理前后各级池中的细菌群落结构多样性存在差异并可以划分为两大类，一级池和二级池中的细菌群落结构在处理前后相对稳定;环境理化因子的胁迫和生物因素的共同作用可能是蓝藻水华堆积处理过程中藻类生物量变化和微囊藻毒素变化的的原因。