（一）蓝细菌的形态与构造

　　蓝细菌的细胞一般比细菌大，通常直径为3～10μm，最大的可达60μm，如巨颤蓝细菌。根据细胞形态差异，蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。单细胞类群多呈球状、椭圆状和杆状，单生或团聚体，如粘杆蓝细菌和皮果蓝细菌等属；丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体，包括；有异形胞的，如鱼腥蓝细菌属；无异形胞的，如颤蓝细菌属；有分支的，如费氏蓝细菌属。
　　蓝细菌的细胞构造与革兰氏阴性细菌相似。细胞壁有内外两层，外层为脂多糖层，内层为肽聚层。许多种能不断地向细胞壁外分泌胶粘物质，将一群细胞或丝状体结合在一起，形成粘质糖被或鞘。细胞膜单层，很少有间体。大多数蓝细菌无鞭毛，但可以“滑行”。蓝细菌光合作用的部位称为类囊体，数量很多，以平行或卷曲方式贴近地分布在细胞膜附近，其中含有叶绿素和藻胆素（一类辅助光合色素）。蓝细菌的细胞内含有糖原、聚磷酸盐、以及蓝细菌肽等贮藏物以及能固定的羧酶体，少数水生性种类中还有气泡。
　　在化学组成上，蓝细菌最独特之处是含有两个或多个双键组成的不饱和脂肪酸，而细菌通常只含有饱和脂肪酸和一个双键的不饱和脂肪酸。
　　蓝细菌的细胞有几种特化形式，较重要的是异形胞、静息孢子、链丝段和内孢子。异形胞是存在于丝状体蓝细菌中的较营养细胞稍大，色浅、壁厚、位于细胞链中间或末端，且数目少而不定的细胞。异形胞是固氮蓝细菌的固氮部位。营养细胞的光合产物与异形胞的固氮产物，可通过胞间连丝进行物质交换。静息孢子是一种着生于丝状体细胞链中间或末端的形大、色深、壁厚的休眠细胞，胞内有贮藏性物质，具有抗干旱或冷冻的能力。链丝段又称连锁体或藻殖段，是长细胞断裂而成的短链段，具有繁殖功能。内孢子是少数蓝细菌种类在细胞内形成许多球形或三角形的内孢子，成熟后可释放，具有繁殖功能。
　　（二）蓝细菌的繁殖
　　蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖，包括二分裂或多分裂。丝状体类群可通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝状体，还常通过链丝段繁殖。少数类群以内孢子方式繁殖。在干燥、低温和长期黑暗等条件下，可形成休眠状态的静息孢子，当在适宜条件下可继续生长。
　　蓝细菌曾被称为蓝藻或蓝绿藻，是一类分布很广，含有叶绿素a，能够在光合作用时释放氧气的原核微生物。蓝细菌主要以二分裂或多分裂方式进行繁殖，少数蓝细菌可形成孢子，孢子壁厚，能抵抗不良环境。由成串细胞连成丝状的蓝细菌，在细胞链断裂时形成的片段，称之为链丝段，具有繁殖功能。
　　蓝细菌有广泛的分布，从水生到陆生生态系统，从热带到南北极都有分布。它们已经被证实:可以通过氮气的固定来提高稻田和其他土壤的肥力方面有重要作用。蓝细菌是海洋生态系统的重要组成部分和海洋初级生产力的重要组成部分。
　　UV－B可以破坏蓝细菌的运动性和趋光性，可以影响许多其他的生理和生化过程，这将导致生产力的降低，发芽和分化的破坏。光合色素会被UV－B漂白，光捕获复合体的结构受到影响，这些都会损坏光合作用。
　　DNA和蛋白质的主要作用位点、氮代谢中的酶对于UV－B表现出不同的敏感性。UV对固氮酶和谷氨酰氨合成酶的活性产生抑制，但会提高硝酸还原酶的活性（当暴露在认为的UV－B下）。UV－B也会影响基本的光合作用的反应和二氧化碳的吸收。Synechococlus通过快速改变光合系统中酶的形式来抵抗UV。这种分子的可塑性在种群水平上来的抵抗UV－B是非常重要的，这使得光合系统对UV－B的敏感性每天都在改变。然而，光合作用可以被UV－A合蓝光所激活。
　　蓝细菌已经发展了对于UV－B的影响的对策。这包括：a、产生象MAAs类的光保护物质 b、通过迁移到避光的地带来逃避UV c、产生猝灭物质如类胡萝卜素和超氧化物 d、修复机制象光活化和光独立的DNA修复 e、激活抗氧化酶 。UV－B在许多蓝细菌中诱导了MAAs的产生。在Anabaenasp中显示只有在290nm的光可以诱导MAAs。除了光保护作用外，MAAs还具有调节渗透压和抗冻作用。其他的UV－A激活物质也被发现。在蓝细菌和藻类中的光保护物质已经建立了数据库。
　　南极的蓝细菌形成大的蒲状菌落。UV－B对于Leptolyngbya的菌落具有很强的光化学抑制作用，但是不如对Phormidium的抑制作用大。后者包括了比前者多25倍的MAAs和2倍的类胡萝卜素。Rai 和同事研究了UV－B和重金属污染之间的关系对于氮固定的作用，并发现二者具有协同性。
　　图为费氏蓝细菌(Fischerella)
　　蓝细菌在污水处理，水体自净中起积极作用。在氮、磷丰富的水体中生长旺盛，可作为水体富营养化的指示生物。有某些属种在富营养化的海湾和湖泊中引起海湾的赤潮和湖泊的水华。严重者引起水生动物大量死亡。

　　代表植物

　　常见的蓝藻有单细胞或群体的，如色球藻属(Chroococcus)，常生于温室的花盆上或潮湿 的岩石和树干上；微囊藻属(Microcystis)，为浮游性群体，夏季大量繁殖形成“水华”，危害水生植物；丝状体的有颤藻属、念珠藻属及鱼腥藻属等。

　　1.色球藻属(Chroococcus)
　　植物体为单细胞或群体。单细胞时，细胞为球形，外被固体胶质鞘。群体是由两代或多代的子细胞在一起形成的。每个细胞都有个体胶质鞘，同时还有群体胶质鞘包围着。细胞呈半球形，或四分体型。

　　2.颤藻属(Oscillatoria)
　　植物体是由一列细胞组成的丝状体，不分枝，常丛生或形成团块，胶质鞘无或不明显。丝体能前后伸缩或左右摆动，因而得名。丝体中常被中空双凹形的死细胞所隔开，也产生胶化膨大、双凹形的隔离盘，两个死细胞或隔离盘之间的这一段称为藻殖段，并以藻殖段进行繁殖。多生于有机质丰富的湿地或浅水中。

　　3.念珠藻属(Nostoc)

　　丝状体念珠状，有的外有公共的胶质鞘包被而形成片状体。细胞圆球形，丝体上有异形细胞和厚壁孢子。以藻殖段进行繁殖。本属的地木耳、发菜、葛仙米等可供食用。

　　4.鱼腥藻属(Anabeana)

　　与念珠藻属很相近。丝状体单一或成团，细胞圆形，厚壁孢子圆筒形，无公共胶质鞘。满江红鱼腥藻(A.azollaeStrasb.)，为一种著名的固氮蓝藻，它和一水生蕨类植物满江红（又叫红萍或绿萍）共生在一起（叶中），为水稻田的速生绿肥植物。

　　2010年11月29日，云南昆明滇池蓝藻大量繁殖，在昆明滇池海埂一线的岸边，湖水如绿油漆一般。　绿浪翻滚的湖水涌向岸边，带来一阵阵腥臭气味。滇池是云南九大高原湖泊中污染最严重的一个，现在水质为劣V类，每当气温上升，加之富营养化严重，均要引起蓝藻爆发，造成严重污染。 　

　　2011年8月21日，受持续高温影响，安徽巢湖局部湖面蓝藻又开始“抬头”，出现较大面积蓝藻集聚。巢湖市高度关注城市集中式饮用水水源地水质状况，开展蓝藻拦截、打捞和自来水深度处理措施。
蓝藻爆发成因为富营养化。过量的养分主要来自于以下这些源头：

　　1． 化肥流失，化肥是很多富营养化区域的主要养分来源，例如在密西西比河流域，67%的氮流入水体，随之流入墨西哥湾，波罗的海和太湖中超过50%的氮也来自化肥的流失。

　　2． 生活污水，包括人类的生活废水和含磷清洁剂。

　　3． 畜禽养殖，畜禽的粪便含有大量营养废物如氮和磷，这些元素都能导致富营养化。

　　4． 工业污染，包括化肥厂和废水排放。

　　5． 燃烧矿物燃料，在波罗的海中约30%的氮，在密西西比河中约13%的氮来源于此。

 　　藻毒素具有水溶性和耐热性。易溶于水，甲醇或丙酮，不挥发，抗pH变化。MC-LR的分子式为C49H74N10O12，分子量为995.2（计算时往往按1000计)。

 　　其在水中的溶解性大于1g/L，化学性质相当稳定。在水中藻毒素自然降解过程是十分缓慢的，当水中的含量为5ug/L时，三天后，仅10%被水体中微粒吸收，7%随沙沉淀。藻毒素有很高的耐热性，加热煮沸都不能将毒素破坏，也不能将其去除；自来水处理工艺的混凝沉淀、过滤、加氯也不能将其去除。有调查试验研究表明在某湖周围3个自来水厂的出厂水中检出低浓度的藻毒素(128～1400ng/L)，结果提示采用常规的饮水消毒处理不能完全消除水体中的藻毒素。 　　它是一种肝毒素，这种毒素是肝癌的强烈促癌剂。

 　　家畜及野生动物饮用了含藻毒素的水后，会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状，甚至死亡。病理病变有肝脏肿大、充血或坏死，肠炎出血、肺水肿等。

　　对于人类健康，微囊藻毒素也具有很大危害性。其中MC-LR的半致死剂量（LD50）约为50~100 ug/kg。人们在洗澡、游泳及其他水上休闲和运动时，皮肤接触含藻毒素水体可引起敏感部位(如眼睛)和皮肤过敏；少量喝入可引起急性肠胃炎；长期饮用则可能引发肝癌。医学部门已发现饮水中微量微囊藻毒素与人群中原发性肝癌的发病率有很大相关性。1996年在巴西造成100多名急性肝功能故障，7个月内至少50人死于藻毒素产生的急性效应，引起举世瞩目的关注。淡水水体中的蓝藻毒素已成为全球性的环境问题，世界各地经常发生蓝藻毒素中毒事件。