藍藻水華除受環(huán)境營養(yǎng)鹽、水文氣象及生物脅迫作用外，水體中存在的陽離子（如鈣鎂離子）濃度對顆粒聚集及水華形成的影響卻鮮有關(guān)注。藍藻胞外聚合物（eps）是藍藻細胞在生長繁殖過程中產(chǎn)生的一類高分子有機質(zhì)，含有多官能團及豐富結(jié)合位點。通過解析不同陽離子條件下eps的水力學行為及構(gòu)效異質(zhì)性，結(jié)合微囊藻顆粒的原位聚集觀察，可豐富對藍藻水華形成機理的認識。
中國科學院南京地理與湖泊研究所江和龍課題組的徐華成等研究人員在前期水華藍藻eps結(jié)構(gòu)組分表征研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳統(tǒng)分析和先進表征手段，在不同陽離子環(huán)境下eps的水力學行為、構(gòu)效變化及其對水華形成的促進機理研究方面取得初步進展：
eps在不同陽離子條件下的水力學行為差異明顯，單價鈉離子對eps顆粒水力學行為幾乎沒有影響，而二價鈣、鎂離子質(zhì)易引起eps顆粒聚集，但是所有eps表面電荷均隨一價和二價陽離子濃度的升高而減少，表明eps與陽離子作用并非簡單的靜電物理中和。離子滴定結(jié)合光譜研究表明，二價鈣鎂離子易與eps中活性官能團（如酚-oh、芳香c=c、碳水c-o）結(jié)合，而單價鈉離子雖與這些官能團也有絡(luò)合，但是結(jié)合能力及容量均極為微弱?；诘蜏乩鋬鐾干潆婄R分析，二價鈣鎂離子的配位及架橋作用易與eps中官能團形成?o?m2+?o?絡(luò)合物，促進eps顆粒團聚。室內(nèi)條件進一步發(fā)現(xiàn)，二價鈣鎂離子存在條件下eps的構(gòu)效團聚作用可促進微囊藻聚集體的形成（100~200μm）?；谀壳皟?nèi)陸水環(huán)境緩慢升高的陽離子濃度及其對顆粒聚集的濃度累積作用效應(yīng)，陽離子對藍藻水華形成的影響應(yīng)引起研究者及相關(guān)管理部門的關(guān)注。
上述研究得到了國家自然科學基金項目的資助。相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在最新一期《環(huán)境科學與技術(shù)》（environmental?science&technology?2016,?50(17),?9034-9043）期刊，并被期刊網(wǎng)站選為圖片新聞。