中国科学院知识创新工程重大交叉项目“湖泊富营养化过程监测与水华灾害预警技术研究与系统集成”第一课题研究人员围绕蓝藻水华发生与致灾的关键过程及其监测指标体系，在产毒微囊藻的快速检测、微囊藻毒素含量与藻类种群组成的关系、蓝藻水华情势预判的生物参数与环境指标、微生物作用下的磷循环与蓝藻水华关系等方面取得新的研究进展与突破。

1. 产毒微囊藻水华快速检测

课题组通过研究发现，太湖水体中微囊藻毒素的含量与不同类型微囊藻群体的变化有很大关系。当水体中以铜绿、水华微囊藻占优势时，水体中的微囊藻毒素含量比较高；当水体中以惠氏微囊藻占优势时，水体中的微囊藻毒素含量比较低。

针对目标基因mcyA设计的、以地高辛标记的双链DNA探针可有效鉴别产毒与非产毒微囊藻。将FISH与FCM结合可简便、快速检测样品中的产毒与非产毒微囊藻的含量，从而达到对产毒微囊藻水华早期预警的目的。

2. 蓝藻水华情势判断的生物参数与环境指标

叶绿素a浓度与表征微囊藻种群生物量的藻蓝蛋白PC含量线性相关度较高，R²值为0.726；水体叶绿素a含量与电导率倒数正相关，电导率可作为蓝藻水华生物量的快速判断指标之一，当电导率低于400 us/cm时，出现蓝藻水华的机率较高。溶解性胞外多糖含量超过3mg/L时，出现蓝藻水华的机率较高；超过4mg/L时，出现蓝藻水华的机率极高，因此测定溶解性胞外多糖含量也是判断水华情势快速有效的方法。

3. 有机质诱导的胞外碱性磷酸酶在磷循环过程中具关键作用

从太湖沉积物分离的3株有机磷细菌（OPB）表现出独特的解磷能力。碱性磷酸酶（APA）与OPB数量显著正相关，且明显反比于溶解反应性磷（SRP）浓度，不同菌株与东湖混合菌群所对应的SRP浓度均显著不同。模拟实验发现，在缺磷且富含颗粒态有机质的条件下，OPB将产生胞外碱性磷酸酶，分解有机磷，进而满足其大量生长的需要。因此，蓝藻水华后导致的有机质积累是诱导沉积物微生物分泌胞外APA的主要原因，这一发现有别于经典的诱导抑制机制。另外，高磷浓度下，向沉积物中添加有机质（葡萄糖、酪蛋白和藻粉）均可不同程度地诱导APA上升，说明磷不是诱导APA的唯一原因。此外，颗粒有机质比溶解态有机质更易诱导胞外碱性磷酸酶合成。

4月底至五月初水体碱性磷酸酶活性较高，达到7×10^-4 umol/ml/min，而这一时期正是初次微囊藻水华爆发的关键阶段。

4. 越冬微囊藻细胞的存活力的荧光染料检测

开发了用荧光染料法直接观察冬季水样中悬浮的微囊藻群体的方法，发现在12月份几乎所有细胞仍然有很高活力，进入1月、2月份有部分细胞失去活力，进入3月份细胞基本都具有较高活力。