铁对四尾栅藻生长的影响

采用实验室模拟培养的方法,分别测定了初始Fe3 摩尔浓度为0、10、100、1 000、10 000、30 000 nmol/L时的四尾栅藻生物量、叶绿素a浓度,同时利用扫描电镜观察了初始Fe3 摩尔浓度为0、10 000、30 000 nmol/L时的四尾栅藻细胞的表面结构.结果表明,初始Fe3 摩尔浓度在0、10 nmol/L时,四尾栅藻的生长受到抑制;初始Fe3 摩尔浓度超过10 000 nmol/L时,四尾栅藻生长受到的促进作用仍存在,但不显著;初始Fe3 摩尔浓度增加至30 000 nmol/L时,四尾栅藻生长未受到抑制;四尾栅藻叶绿素a浓度随时间的变化与四尾栅藻生长曲线相似,随初始Fe3 浓度的增加而增加;不同初始Fe3 浓度对四尾栅藻细胞表面结构影响不明显.     

不同磷条件下高温胁迫对铜绿微囊藻增殖的影响及其恢复

为研究磷浓度与高温对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)细胞增殖及其恢复生长的影响,对低磷(0.05 mg/L)、中磷(0.50 mg/L)和高磷(5.00 mg/L)3种不同磷浓度下,35℃高温胁迫3、6和12 d后的生长过程进行了研究。以25℃为对照,测定了细胞密度、叶绿素a、胞内可溶性蛋白和糖含量、酶活性等指标。结果表明,低磷和中磷条件下,35℃高温未成为限制条件,反而促进细胞增殖。随磷浓度的增加,35℃高温的抑制作用增强,高磷条件下,温度成为限制因子,抑制藻的生长,第12天细胞密度仅为对照的85.51%。解除胁迫后,低、中磷条件下前期胁迫时间越长,藻细胞密度和叶绿素a含量越高,高磷条件下的细胞密度发生低补偿,胁迫3、6和12 d组比对照降低了3.44%、2.85%和10.32%。高磷组的各指标数值较高,组间差距相对较小,磷营养充足有利于微囊藻的补偿生长。不同磷营养下微囊藻会发生程度不同的补偿效应,可根据其自身变化为蓝藻生长的研究提供基本资料。     

天然橄榄石对水体铜绿微囊藻的去除效果

为开发安全、高效、廉价的水华控制技术,选择铝土矿、磷铁矿、黄铁矿、铬铁矿及橄榄石等10种天然矿物材料,以水体铜绿微囊藻为研究对象,通过跟踪测定其叶绿素a的变化,研究了天然矿物对水体铜绿微囊藻去除特性,并探讨了天然橄榄石去除铜绿微囊藻的影响因素及去除机理。结果表明:相同条件下天然橄榄石具有最高的除藻能力;矿物用量及藻密度对橄榄石除藻过程影响最大,其次为pH及水温,光强影响最小;当橄榄石浓度为1.5 g·L-1,藻密度1.7×106 cells·mL-1、水温15℃、反应介质为弱酸性或中性(pH 5～7)时,吸附1 h后,叶绿素a去除率高于96%。进一步分析可知,天然橄榄石主要通过静电作用对铜绿微囊藻进行吸附,进而使藻细胞絮凝沉降,部分藻细胞破裂分解,同时天然橄榄石在反应过程中吸附培养基中的营养盐,造成藻细胞营养缺少,从而对藻细胞的生长造成一定的抑制作用。     

不同Cd2+浓度与硝酸盐浓度、磷酸盐浓度交互作用对杜氏盐藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同Cd2+浓度与硝酸盐浓度、磷酸盐浓度交互作用对杜氏盐藻(Dunaliella salina)生长及叶绿素荧光特性的影响.结果表明,Cd2+浓度与硝酸盐浓度、磷酸盐浓度对杜氏盐藻的光合作用及生长均具有显著影响(P＜0.05);Cd2+胁迫24 h后,杜氏盐藻的荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR、细胞密度和叶绿素相对含量均与Cd2+浓度表现为显著的负相关;在低硝酸盐摩尔浓度(55μmol/L)下,杜氏盐藻的荧光参数Fv/Fm、Fv/F.、Yield、rETR、细胞密度和叶绿素相对含量均明显下降;在高硝酸盐摩尔浓度(7 040 μmol/L)下,杜氏盐藻的上述荧光参数下降幅度小;在正常硝酸盐摩尔浓度(880 μmol/L)下,杜氏盐藻荧光参数Fv/Fo、NPQ和叶绿素相对含量均最高,对Cd2+的耐受性更强;在低磷酸盐摩尔浓度(2.27 μmol/L)下,杜氏盐藻的荧光参数(除NPQ外)、细胞密度和叶绿素相对含量均显著低于对照组和高磷处理组,表现为磷限制现象;在离磷酸盐摩尔浓度(290.40 μmol/L)下,杜氏盐藻的荧光参数(除NPQ外)、细胞密度和叶绿素相对含量均明显高于低磷处理组和对照组,杜氏盐藻受Cd2+胁迫程度最小.     

臭氧对河道典型藻类的影响研究

为探究臭氧工艺应用于河道等污染水体控制藻类的可行性,分别针对水体浮游藻类和附着藻类开展臭氧投加影响实验。结果表明:(1)投加臭氧30min后,浮游藻类铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和尖针杆藻(Corynebacterium albicans)藻细胞密度随臭氧浓度的增加而下降,臭氧胁迫影响的质量浓度阈值为4mg/L,此浓度下,细胞出现大量死亡,且此后15d内很难得到恢复。(2)附着藻类受臭氧胁迫的质量浓度阈值为3mg/L。3mg/L臭氧水中藻生物膜的总生物量、叶绿素a、胞外多糖和脱氢酶活性均较原水低,但随着时间的延长,各项指标基本都表现出了与原水差距缩小的趋势,说明附着藻类有较强的恢复能力。     

孔石莼的6种溶剂提取物对3种赤潮微藻生长的影响

通过测定藻细胞密度,观察藻细胞形态,分析藻细胞内叶绿素、蛋白质和多糖等生理指标含量的变化,研究了孔石莼的6种溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇和蒸馏水)提取物对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻生长的影响.结果表明,6种溶剂提取物中,甲醇提取物对3种赤潮微藻的抑制作用最为明显.当甲醇提取物为15 mg/L,培养进行到第12天时,其对米氏凯伦藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻的抑制率分别为76.67％、65.65％、56.52％.从对藻细胞形态的影响看,除蒸馏水提取物外,其余5种有机溶剂提取物均使赤潮微藻细胞出现不同程度的空洞、破碎和细胞色素减褪现象.甲醇提取物可明显降低3种赤潮微藻细胞内叶绿素、蛋白质和多糖的含量,乙酸乙酯和丙酮提取物对3种生理指标的含量也有一定影响.     

外源铜胁迫对木本蔬菜生长及品质的影响研究

采用盆栽技术,研究了木本蔬菜香椿对不同质量浓度(0、100、200、400、800mg/kg)Cu2+胁迫的响应。结果表明,低质量浓度(≤200mg/kg,下同)的Cu2+胁迫可促进香椿的生长,在高质量浓度(≥200mg/kg,下同)Cu2+胁迫下香椿的芽长、冠幅、株高增长受到抑制;随着Cu2+胁迫浓度的升高,香椿叶片中的叶绿素a、叶绿素b含量先升高后降低,丙二醛(MDA)含量先降低后升高,可溶性蛋白含量先降低后升高而后又降低,可溶性糖含量先降低后升高;随着Cu2+胁迫浓度的升高,综合香椿体内的叶绿素、MDA、可溶性蛋白、可溶性糖、有机酸、维生素C含量变化结果可知,香椿对低浓度的Cu2+胁迫具有一定的抗逆性,但是高浓度的Cu2+胁迫会对香椿的生长及叶片品质产生负面影响。     

刚毛藻对表流湿地净水能力及水生植物的影响

以刚毛藻(Cladophora oligoclona)、菖蒲(Acorus calamus)和金鱼藻(Ceratophyllum)为研究对象,采用动态和静态试验相结合,探讨了添加刚毛藻对表流湿地净水能力和水生植物的影响。结果表明:添加刚毛藻后,表流湿地净水能力有明显提升,其中刚毛藻+菖蒲表流湿地的综合效果最好,其COD、TN、氨氮和TP的去除率分别达到了56.44%、78.80%、95.40%、76.90%;添加刚毛藻对菖蒲和金鱼藻的总叶绿素、叶绿素a/叶绿素b和过氧化氢酶活性影响均未达到显著水平,但金鱼藻已表现出受胁迫影响的端倪;金鱼藻受刚毛藻的胁迫影响主要是由于金鱼藻对营养盐的利用竞争不过刚毛藻,若采用刚毛藻+金鱼藻作为表流湿地的藻类和水生植物,TN、TP宜在6.0、0.6mg/L以下。     

PAC与粘土矿物混凝去除颤藻及残余铝形态研究

研究了PAC与不同粒径的天然粘土矿物复合混凝去除给水中的颤藻。结果表明,两者复合除藻效果显著优于单加PAC。当PAC浓度为12 mg/L,矿物浓度为24 mg/L,粒径为160目时,除藻效果最好,浊度和叶绿素a去除率分别为98.2%和100%。两者复合后PAC形态含量都发生了变化,悬浮态铝含量相对增加,溶解态铝含量相对减少,总残余铝量减小。     

铜、镉联合胁迫对羊角月牙藻的自由基氧化损伤影响研究

分析了铜和镉联合胁迫对羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)的影响,运用国内应用较少的新型技术——叶绿素荧光技术检测了胁迫下微藻的最大光能转化效率(Fv/Fm)受到的影响,并尝试通过膜脂过氧化损伤产物丙二醛(MDA)和其他指标在胁迫下的变化,对铜、镉联合胁迫机制进行初步探究。结果表明:(1)羊角月牙藻在铜、镉联合胁迫下生长受到抑制,表现出明显的浓度-效应关系。铜、镉的联合胁迫的相加指数为-1.63,表现为典型的拮抗作用。(2)通过叶绿素荧光技术的应用,探明Fv/Fm随毒性浓度的变化表现为浓度-效应关系,毒性浓度越大,羊角月牙藻的Fv/Fm越低,但在低毒性浓度刺激时随胁迫时间延长有回升迹象。(3)随毒性浓度的增加,羊角月牙藻的MDA增加,表现为显著的浓度-效应关系;可溶性蛋白质大体呈先升后降的趋势。(4)铜、镉联合胁迫下,MDA与羊角月牙藻生物量、Fv/Fm呈显著负相关。脂质过氧化是导致生物量下降和Fv/Fm受抑制的原因之一。(5)在微藻体内铜、镉发生拮抗作用的机制也可能与重金属的脂质过氧化作用由于拮抗受到抑制有关。     

可见光下亚微米Cu_2O微球光催化去除铜绿微囊藻

以乙酸铜为铜源、乙二醇和葡萄糖为还原剂,采用溶剂热法制备亚微米Cu_2O微球,并用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构进行表征;通过藻细胞的内含物含量、生长代谢活性、形态的变化和藻细胞膜脂质过氧化分析,研究了亚微米Cu_2O微球在可见光下去除铜绿微囊藻的性能。结果表明:亚微米Cu_2O微球由10nm左右的Cu_2O纳米粒子聚集形成;在可见光下,亚微米Cu_2O微球的加入量为0.4g/L,3h后叶绿素a去除率可达到80.4%;亚微米Cu_2O微球通过光催化作用破坏藻细胞膜、降解藻细胞内含物、降低藻细胞代谢活性和破坏藻细胞形态,从而产生抑藻作用。     

钢渣粒子电极的制备及其在三维电催化氧化除藻中的应用

为进一步提升电催化氧化除藻效果,制备出钢渣粒子电极,构建了三维电催化氧化系统并用以处理普通小球藻藻液,进而对除藻机理进行了探索。利用钢渣、蒙脱石和锯末在高温煅烧条件下制备钢渣粒子电极,通过制备条件的优化,获得了具有良好除藻性能的钢渣粒子电极。考察普通小球藻经过三维电催化氧化后,藻细胞密度、SOD、光合活性和叶绿素a的变化特征。结果表明:钢渣、蒙脱石、锯末的配比为60%∶28%∶12%,在800℃煅烧60 min制备出的钢渣粒子电极在三维电催化氧化系统8 V、 60 min条件下,对初始浓度为4×10~9～6×10~9 cells·L~(-1)小球藻的去除率为97.10%;处理1 m~3藻液的耗电量为3.78 kWh;经过10 min三维电催化氧化处理的藻细胞,其SOD活性会出现短暂升高,藻细胞的光合活性减弱、叶绿素a浓度下降,藻细胞的光合系统的抑制效应可维持较长时间。综合上述结果,应用钢渣粒子的三维电催化氧化系统能够高效除藻,并可长久抑制藻细胞的光合活性。     

壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类的试验研究

采用壳聚糖改性高岭土去除水中常见藻类。结果表明:在沉降时间为3h、壳聚糖与高岭土的质量比为1∶20、高岭土投加量为20mg/L时,壳聚糖改性高岭土除藻效果最好,叶绿素a、藻细胞去除率分别达到97%、79%;壳聚糖改性高岭土除藻能力显著提高,沉降时间为10min时,藻细胞、叶绿素a去除率分别可达到67%、82%,沉降速率较快。     

盐胁迫对3种沉水植物生物学指标及叶片中丙二醛含量的影响

以沉水植物苦草、轮叶黑藻、狐尾藻为研究对象,分别研究了在不同盐度下3种沉水植物的生物学指标和生理状况,以期为沿海地区水系沉水植物构建提供依据。结果表明,在0.05mol/L盐度下轮叶黑藻、苦草出现生长抑制,株高、鲜质量下降,叶片中丙二醛含量增加,单株叶片面积减小,而狐尾藻在0.05mol/L盐度下生长良好,0.08mol/L盐度下出现株高、鲜质量下降,叶片中丙二醛含量增高的现象。因此,推荐盐度在0.05mol/L以下的水体,可以建植苦草和轮叶黑藻,盐度不高于0.08mol/L的水体可以建植狐尾藻。盐胁迫下沉水植物会表现为一定的抗逆性,会通过单株叶片面积减小、增加根冠比、叶片肉质化等措施来减少水分流失和保证机体的正常生理功能,但超过一定的阀值,抗逆性会减弱,导致沉水植物出现生长抑制或者死亡现象。在有一定盐度的水体进行沉水植物建植恢复,该沉水植物能够耐受的盐度高于水体的盐度,是保证沉水植物成活的基本前提。     

广玉兰提取物对铜绿微囊藻抑制作用的机制研究

采用前期研究发现的可显著抑制铜绿微囊藻的广玉兰正己烷和正丁醇提取物,对其抑藻机制进行初步研究.研究发现,经广玉兰提取物处理后,藻细胞的叶绿素a含量显著减少;超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降;细胞膜透性显著增强,最高值达到对照组的7～8倍.同时,藻细胞的超微结构也相应地发生改变,具体表现为:细胞变形,质膜皱缩甚至断裂...     

污泥提取液与普通小球藻相互影响的特性

本研究将普通小球藻低成本培养与污泥提取液处理相结合,探讨使用污泥提取液与BG11混合培养普通小球藻,以实现养藻成本的降低与污泥资源化利用的目的。通过测定小球藻细胞密度、叶绿素a、中性油脂等生长特性以及污泥提取液中总氮(TN)、总磷(TP)、总有机碳(TOC)和毒性等降解指标的变化,来验证污泥提取液与普通小球藻生长的相互影响。结果表明,污泥提取液占总培养基(提取液与BG11)体积的20%(v/v)时,普通小球藻细胞密度最大,细胞中中性油脂积累较好,但不利于藻细胞叶绿素a的合成;普通小球藻对污泥提取液中的TN、TP、总有机碳(TOC)、毒性等都有显著的去除效能,在污泥提取液含量为20%、培养240 h时,TN、TP、毒性的去除率分别为89.91%、92.31%和63.08%。     

膜生物反应器中小球藻生物膜生长与代谢的光调控特性

为改善微藻细胞固定化培养过程中的光传递与气体传质性能,设计一种具有气液分离特性的膜式光生物反应器系统,并开展光照强度影响下小球藻细胞生物膜成膜及代谢特性研究。通过检测反应器中小球藻生物膜细胞的生物量、细胞组成、叶绿素以及油脂组分,分析光照条件对小球藻生物膜的形成、生长及油脂合成等调控特性。研究发现:高光强胁迫正调控胞内油脂积累,在光照强度为230μmol·(m~2·s)~(-1)条件下小球藻生物量产率和油脂产率最高,分别为5.50 g·(m~2·d)~(-1)和1.71 g·(m~2·d)~(-1);细胞内叶绿素a和b及淀粉含量随光照强度增加呈先增加后减少的趋势,但类胡萝卜素和蛋白质的含量变化较小;在小球藻的油脂组成中,在光照强度为46μmol·(m~2·s)~(-1)时,得到最大的C16~C18碳链脂肪酸含量及不饱和脂肪酸含量,而除C16~C18碳链脂肪酸外的其他脂肪酸组分则随光照强度的增加逐渐增加。     

镉致植物叶绿素及组织细胞免疫损伤的发光分析

通过对实验室内人工静养植物的镉离子胁迫,与环境自然生长植物进行对比研究,发现Cd2+可不同程度地影响植物叶绿素发光,植物在受Cd2+胁迫后,叶绿素发光及细胞SOD活性有较明显变化.应用超微弱化学发光分析叶绿素可有效反映植物受污染后生产能力的变化.因而叶绿素和SOD可作为有效的生物标志物反映重金属对生物体毒害的程度.     

pH对活性污泥表面特性和形态结构的影响

采用4个平行的序批式反应器,研究了不同pH下活性污泥絮体表面特性和形态结构的变化.结果表明:酸性条件下(pH=4.0,5.5)污泥产生的胞外聚合物总量较多,其中多糖和蛋白质的含量远大于中性(pH=7.0)和偏碱性条件(pH=9.0).污泥表面Zeta电位随pH的升岛而降低;pH对污泥相对疏水性的影响规律并不明显,EPS组成比例较EPS总量本身更易影响污泥表面相对疏水性;此外,在酸性条件下,丝状菌大量生长,导致污泥絮体的平均粒径增大,并且呈现双峰粒径分布,絮体分形维数较低,结构松散;在中性条件下,无明显丝状菌牛长,絮体平均粒径减小,分形维数较高,结构致密;偏碱性条件下,虽然没有出现大量丝状菌,但絮体平均粒径较中性条件略有增大,分形维数相应减小.     

灯心草部分生理生化指标对土壤复合重金属胁迫的响应

通过盆栽试验,以叶绿素含量和POD、SOD、CAT3种抗氧化酶活性作为观测指标,研究了Cu、Cd、Pb、Zn和As复合重金属胁迫下灯心草部分生理生化指标的变化趋势和机理.结果表明,灯心草的生理毒害效应呈明显的剂量-效应关系.表现为与对照相比,叶绿素含量减少,叶绿素a/b值降低,叶片失绿现象明显.随着复合重金属胁迫浓度的增加,灯心草3种酶活性均呈先升后降的变化趋势,但出现抗性酶活性高峰所对应的重金属浓度不同,表现出不同的特征变化趋势.总体来说,在接近土壤环境质量标准低浓度设计范围内,酶活性有逐渐被激活的趋势.但在高浓度水平下,酶活性普遍受到抑制.生长在铅锌尾矿和模拟矿毒水污染土壤中的灯心草叶绿素合成受到显著抑制(P＜0.05),但POD和CAT两种酶活性均高于对照.