| 题名 | 绿球藻(Chlorococcum sp.)对营养盐和重金属胁迫的响应及其对污水中N﹑P去除效果研究 |
| 作者 | 邱昌恩 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2005-12-08 |
| 授予单位 | 中国科学院水生生物研究所 |
| 授予地点 | 水生生物研究所 |
| 导师 | 胡征宇 |
| 关键词 | 绿球藻 氮 磷 Cu2+ Cd2+ Zn2+ Pb2+ 人工合成污水 富营养化湖泊水 |
| 中文摘要 | 本文研究了不同N﹑P浓度条件下绿球藻（Chlorococcum sp.）的生长及生理特征的变化及其对不同重金属(铜、镉、锌、铅)胁迫的响应；及其对人工合成污水﹑富营养化湖泊水中N﹑P的去除效果,旨在为被试藻类最终能否应用于含高浓度氮、高浓度磷以及重金属污水的处理提供科研依据。 不同浓度氮处理结果表明，低N条件下（0.015,0.15 g/L）绿球藻生长较好,对N的吸收率高达85%以上;高N条件下（4.5 ～30 g/L）被试藻类生长减缓甚至停滞,但对N的吸收率仍达70%－80%。当N浓度＞4.5 g/L时,绿球藻的 Chl-a+Chl-b含量呈逐渐减少趋势;当N浓度＞1.5 g/L时,绿球藻的硝酸还原酶（NR）活性、丙二醛（MDA）含量、过氧化氢酶（CAT）活性随N浓度的增大而逐渐提高;当N浓度≥4.5 g/L 时，过氧化物酶（POD）活性显著提高。结果显示,绿球藻在N浓度1.5-15g/L范围内能维持一定的生长,其生理响应机制是由于利用氮源的酶NR的活性和防止细胞过氧化的酶POD和CAT的活性提高所致。 绿球藻可耐受的最高磷浓度为142.520 mg/L，低浓度磷和高浓度磷条件下，该藻的生长受到一定程度的抑制。在低浓度磷条件下，绿球藻对磷的吸收率达100%,高浓度磷条件下，吸收率波动在68.7％～26％之间。以BG11作对照，绿球藻Chl-a+Chl-b和Chl-a含量在低磷下随磷浓度的降低逐渐减少，高磷下随磷浓度的升高逐渐减少；高浓度磷下绿球藻丙二醛（MDA）含量和超氧化物歧化酶(SOD)﹑过氧化物酶(POD)﹑过氧化氢酶(CAT)活性均随磷浓度的提高而逐渐增大，低浓度磷下它们随磷浓度的降低而逐渐增大。 重金属对绿球藻胁迫的实验结果表明, 在特定浓度条件下，Cu2+、Cd2+、Zn2+和Pb2+对绿球藻的显微结构、生长及生理特性具有显著影响。与对照BG11培养基相比,在低浓度，即：Cu2+浓度< 1mg/L、 Cd2+浓度< 5mg/L、 Zn2+浓度< 10mg/L、 Pb2+浓度< 50mg/L条件下培养的绿球藻，细胞壁无明显增厚,色素变化不大,但蛋白核由一个变为多个;暴露到高浓度重金属的绿球藻，细胞壁明显增厚，其中暴露到Cu2+的藻类的细胞壁增厚为多层,色素明显减少,蛋白核减少并回复到一个或没有蛋白核。当Cu2+、Cd2+、 Zn2+ 、Pb2+ 的浓度分别为0.01-0.1 mg/L、 0.1-1 mg/L、 0.1-1 mg/L、 0.1-10 mg/L时，绿球藻的生长与对照无明显差异；当四种金属离子的浓度分别为1-10mg/L、5-10mg/L、10-50mg/L、50-100mg/L时，绿球藻亦能维持一定的生长速率;但当浓度高达Cu2+(﹥50mg/L)、Cd2+(﹥50mg/L)、Zn2+(﹥100mg/L)、Pb2+(﹥200mg/L)时，绿球藻的生长均受到显著抑制。在1 mg/L Cu2+、10 mg/L Cd2+、< 10 mg/L Zn2+、10 mg/LPb2+ 条件下,绿球藻对四种重金属的去除率达到最高,分别为90.5%、88.0 5%、100%、99.75%。绿球藻的Chl-a+Chl-b以及Chl-a含量均随培养基中的Cu2+、Cd2+、Zn2+、Pb2+浓度的升高而逐渐减少。当Cd2+、Zn2+、Pb2+的浓度分别低于1 mg/L、10 mg/L、1 mg/L时，绿球藻的光合强度升高,之后则随浓度的增加而逐渐降低，在Cu2+条件下，绿球藻的光合强度一直随Cu2+浓度的增加逐渐降低。当Cu2+、Zn2+、Pb2+的浓度分别低于10 mg/L、10 mg/L、50 mg/L时, 绿球藻的呼吸强度随重金属离子浓度的增加而增加,高于此浓度时，呼吸强度降低；在Cd2+条件下，绿球藻的呼吸强度始终随Cd2+浓度的增加逐渐降低。在四种金属处理中，在设计的浓度下，绿球藻的丙二醛含量﹑过氧化物酶（POD）活性都随培养基中重金属离子浓度的升高而增强；过氧化氢酶(CAT)则是随重金属浓度的增大酶活性先升后降；超氧化物歧化酶活性在Cu2+、Pb2+ 处理下随重金属浓度的增大酶活性增强，在Cd2+、Zn2+ 处理下则是随重金属浓度的增大酶活性先升后降。 实验室条件下绿球藻对人工合成污水和富营养化湖泊水中N﹑P去除效果研究结果表明，在处理的第四天，绿球藻对人工合成污水中TP的去除率高达79.8%，对富营养化湖泊水中的PO4-P和TP的去除率分别高达94.07％和79.15％。绿球藻对人工合成污水中NH4+-N的去除率最高可达98.28％，相比之下，对NO3-N和TN的去除率仅33.54％和29.95％。在本实验条件下，绿球藻对富营养化湖泊水中TN、NH4+-N的去除率很低，有待进一步研究。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-16 |
| 页码 | 98 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ihb.ac.cn/handle/342005/11938]  |
| 专题 | 水生生物研究所_中科院水生所知识产出（2009年前）_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邱昌恩. 绿球藻(Chlorococcum sp.)对营养盐和重金属胁迫的响应及其对污水中N﹑P去除效果研究[D]. 水生生物研究所. 中国科学院水生生物研究所. 2005. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。
修改评论