南麂列岛大型海藻重金属元素含量特征分析

利用原子吸收光谱法及原子荧光光谱法,分别对2010年5月和2011年4月采集的南麂列岛（121°01'~121°08'E,27°25'~27°30'N）13种常见大型海藻中8种重金属（Fe、Zn、Mn、Cu、As、Cr、Cd和Hg）含量进行检测,并利用聚类分析及主成分分析法考察南麂列岛大型海藻对重金属的富集特征。结果表明:不同藻类体内各重金属含量存在显著差异,同种藻类中各重金属含量也不相同。所测海藻中重金属含量平均值由高到低依次为:Fe > Zn > Mn > As > Cu > Cr > Cd > Hg,Fe和Cu在绿藻门中含量最高,Mn和Zn在红藻门中最高,As则在褐藻门中最高。Fe在石莼中富集系数最高,达200553,Cu在缘管浒苔中富集系数最高,为12992;Zn、Mn、Cr和Cd在小石花菜中富集系数最高,分别为46357、31921、25192和27556;As在鼠尾藻中富集能力最强,其富集系数为65278;Hg在铜藻中富集系数最高,为3165;富集系数最小的是珊瑚藻对Hg富集,仅为515。13种海藻对重金属的富集能力综合排序表现为:小石花菜>鼠尾藻>石莼>萱藻>缘管浒苔>海萝>蜈蚣藻>粗枝软骨藻>珊瑚藻>铜藻>鹅肠藻>铁钉菜>羊栖菜。     

海洋酸化对大型海藻生长以及磷酸盐、硝酸盐吸收利用的影响

CO2浓度升高导致的海洋酸化会对大型海藻的生长、生理生态以及营养盐的吸收产生影响.本研究分析了3种pH条件下,3种大型海藻[孔石莼、萱藻、小珊瑚藻(钙化藻)]单养和混养的生长以及营养盐(磷酸盐PO34-和硝酸盐NO3-)的吸收利用情况.单养时,孔石莼、萱藻、小珊瑚藻的第10 d湿重增加百分比分别在pH 7.9、7.6、8.2条件下最多,并且小珊瑚藻在pH 7.6时的相对增长率显著低于在pH 8.2时的相对增长率.混养结果表明,低pH有利于萱藻生长,而高pH有利于小珊瑚藻生长.无论单养还是混养,3种pH条件下的培养液中PO34-、NO3-含量随时间延长而逐渐降低.在0～2 d培养液中PO34-含量急剧下降(降低了71.9%～99.0%),随后PO34-含量下降缓慢.单养时,孔石莼、萱藻、小珊瑚藻分别在pH 8.2、8.2、7.6时的PO34-吸收速率最高;孔石莼、小珊瑚藻分别在pH 8.2、7.6时的NO3-吸收速率最高.混养时,孔石莼+萱藻、孔石莼+小珊瑚藻、萱藻+小珊瑚藻分别在pH 7.6、8.2、8.2时的PO34-吸收速率最高;孔石莼+小珊瑚藻在pH 7.6时的NO3-吸收速率最高.小珊瑚藻单养在pH 7.6时的低生长以及营养盐(PO34-和NO3-)的高吸收速率结果表明,PO34-和NO3-的吸收与同化作用并不相偶联.尽管两种藻混养中的优势种并未因海洋酸化而改变,但藻的种类组成比例发生了变化.因此,自然环境中海洋酸化对不同海藻的生长和营养盐吸收的长期影响可能会导致藻群落结构的改变.     

主要环境因子对一株红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)生长的影响

以红色赤潮藻(Akashiwo sanguinea)为实验材料,系统分析了温度、光照、盐度环境因子对红色赤潮藻生长的影响。设置5个温度梯度(10℃、15℃、20℃、25℃和30℃),5个盐度梯度(20、25、30、35和40),5个光照梯度(500 lx、1 000 lx、2 000 lx、3 000 lx和4 000 lx)的实验处理,计算分析了不同培养条件下的最大藻细胞数量;并进行了温度、盐度两因素的正交实验。结果表明,红色赤潮藻的最适宜生长条件是温度20℃~25℃,盐度20,光照强度4 000 lx,在此条件下其比生长率达到最高。     

pH对藻类生物膜脱氮除磷的影响研究

在室温(25±2)℃和4 000 lx的连续光照条件下,分别以斜生栅藻、水华鱼腥藻为实验藻种,附着固定于立体弹性载体上形成藻类生物膜,研究不同p H对2种藻类膜生长状况及脱氮除磷能力及方式的影响。结果表明:斜生栅藻和水华鱼腥藻藻类膜生长最适p H均为9;2种藻类膜分别在p H为8和9时EPS产量、磷去除率最大,EPS产量分别为48.50×10-2,48.22×10-2g/m2,磷去除率分别为95.24%和94.71%;p H为10时,2种藻类膜对氨氮有最大去除率,分别为98.96%、97.93%;藻类膜对磷的去除在p H≤7时以同化吸收为主,当p H>7时同化吸收与化学沉淀共同作用;藻类膜对氨氮的去除在p H<8时以同化吸收为主,当p H≥8时同化吸收与化学挥发共同作用。     

温度、盐度和光照对球形棕囊藻生长和产毒的影响研究

为阐明溶血毒素的生物合成机制、正确认识和评价球形棕囊藻赤潮的危害,设计了盐度、温度、光照三因素三水平正交实验,考查了不同盐度、温度、光照条件下球形棕囊藻的生长和产毒的变化,分析了盐度、温度、光照强度对球形棕囊藻生长和产毒的影响.结果显示,温度是影响球形棕囊藻生长和产毒的显著因子,盐度和光照的影响不显著.30℃时球形棕囊藻比生长速率最大,藻细胞产毒能力最强,但所能到达的藻密度最小.在盐度为22、33、40,温度为20、25、30 ℃,光照为2000、4000、5000 lx的所有实验组合中,盐度为40、温度为30℃、光照为4000 lx时球形棕囊藻细胞产毒能力最强,盐度为40、温度为30℃、光照为5000 lx时球形棕囊藻的比生长速率最大.     

光照强度和盐度对塔玛亚历山大藻生长的影响

采用一次性培养方法,在3个光照强度(3 000 lx、6 000 lx、12 000 lx)和7个盐度(10、15、20、25、30、35、40)下,研究了光照强度和盐度对塔玛亚历山大藻生长的影响。结果表明:光照强度对塔玛亚历山大藻的生长有显著性影响(p 0.05),盐度对塔玛亚历山大藻的生长有极显著性影响(p 0.01),光照强度和盐度的交互作用无显著影响(p 0.05)。无论在哪一种盐度条件下,在3 000 lx、6 000 lx和12 000 lx 3种光照强度中,均以 6 000 lx时塔玛亚历山大藻的藻细胞密度值最大,生长情况最好。而无论在哪种光照条件下,7个盐度梯度中,均以盐度为30时藻细胞的密度值最大,生长状况最佳。即最适宜塔玛亚历山大藻生长的光照强度为6 000 lx,盐度为30,此条件下藻细胞达到最大密度值为 65.93104 /mL,最大生长速率为0.3679,平均生长速率为 0.1553 。     

2种潮间带大型海藻种间竞争作用对UV-B辐射增强的响应

选择2种代表性的潮间带大型海藻孔石莼(Ulva pertusa)和蜈蚣藻(Grateloupia filicina),采用单独培养和共同培养的方法,以生物量为主要测定指标,研究了二者种间竞争关系及这种关系在UV-B辐射增强时的响应趋势.结果表明,孔石莼和蜈蚣藻二者的种间竞争同时包含营养竞争和相生相克2种机制,试验中营养充足及营养限制的共养处理下孔石莼特定生长率是蜈蚣藻相应值的2.54和2.47倍,蜈蚣藻在竞争关系中处于劣势;UV-B辐射对单独培养的孔石莼和蜈蚣藻的生长均有抑制作用,且随着UV-B胁迫时间延长及辐射剂量的增加,抑制作用愈加显著;共同培养条件下,低剂量[1.6kJ·(m2·d)-1]、中剂量[4.8kJ·(m2·d)-1]的UV-B辐射时孔石莼虽占据竞争优势,但其种群竞争能力有弱化趋势,孔石莼和蜈蚣藻的生物量比共养对照分别下降6.81%、3.88%和10.47%、6.98%,二者的种间竞争趋向均衡;12d时高剂量[9.6 kJ·(m2·d)-1]UV-B辐射使孔石莼的生物量下降13.09%,而蜈蚣藻生物量降低更多达14.72%,从而导致孔石莼在高剂量辐射处理中的优势地位更趋于明显,因此UV.B辐射增强可改变共培养体系中孔石莼和蜈蚣藻种间竞争的关系,且对应于不同uV-B辐射剂量其表现不同;长期UV-B辐射可能会影响孔石莼和蜈蚣藻产生克生物质的代谢过程.     

磷限制下光照和温度对水华鱼腥藻生长动力学的影响

磷、光照和温度是淡水水体藻类生长的关键环境因素,但磷限制下光照、温度交互对藻类生长动力学的影响鲜有报道.以水华鱼腥藻(Anabaena flosaquae)为研究对象,通过机制实验与模拟分析,发现光照条件恒定,磷限制下水华鱼腥藻的最适生长温度为20℃;温度条件恒定,磷限制下水华鱼腥藻的最适生长光照度为3 000 lx;但光照度过高,超过水华鱼腥藻光饱和点会抑制鱼腥藻的生长,生物积累量显著减少.通过拟合模型可知光热交互作用下水华鱼腥藻最适温度、光照度分别为21.03℃±1.55℃、2 675.12 lx±262.93 lx,该参数值接近春末夏初水体实际的光热条件.模型将为进一步预测水华鱼腥藻水华提供重要基础.     

舟山枸杞岛大型海藻凋落物分解特征及其影响因素

为探明大型海藻凋落物的分解特征以及调控因素,以枸杞岛海藻场两个优势藻种铜藻（Sargassum horneri）和鼠尾藻（Sargassum thunbergii）作为研究对象,利用分解网袋法,研究了铜藻和鼠尾藻的主干和侧枝凋落物的分解过程。结果表明:（1）海藻的侧枝分解速率大于主干,并且鼠尾藻各部位的分解速率大于铜藻;（2）海藻的N含量在分解过程中有不同程度的固持和释放,C含量在整个分解过程中呈下降趋势,P含量在分解前期有个快速衰减过程,随着分解的进行,衰减逐渐减慢;（3）海藻体内的化学组分含量和环境因素对海藻的分解速率有不同程度的影响,其中,水温对海藻分解率的影响最为显著,呈极显著正相关（P<0.01）。     

大型藻类净化养殖水体的初步研究

对7种大型藻类吸收营养盐的情况进行了对比分析,筛选出蛎菜(Ulvaconglobata)和草叶马尾藻(Sargassumgraminifolium)两种吸收效果好的藻种进行了NH4 N浓度梯度实验,并用蛎菜进行了净化养殖水体的模拟实验。结果表明:草叶马尾藻、蛎菜和网地藻(Dictyotasp.)对NH4 N的吸收效果较好,平均吸收速率分别为0.0064、0.0054和0.0053mg/(g·h);草叶马尾藻对NH4 N的最佳吸收范围为(4.0±0.4)mg/L,而蛎菜有(1.5±0.2)mg/L和(4.5±0.4)mg/L两个最佳吸收范围;在养殖水体模拟系统中加入蛎菜,对水体中NH4 N及PO4 P有明显的吸收效果。     

山仔水库沉积物蓝藻复苏试验研究

采用正交试验考察了温度、光照、营养盐和物理扰动4个因素对山仔水库冬季沉积物中蓝藻复苏的影响,每个因素设置两个水平,培养周期为6 d,并以蓝藻复苏量为考察指标.结果表明,温度和光照为蓝藻复苏的主要影响因子,上覆水体的营养盐、物理扰动对沉积物中蓝藻门复苏的影响作用不显著,不同的蓝藻种属对温度和光照条件的响应程度不完全一致,蓝藻门微囊藻属(Microcystis)对温度和光照的复苏响应显著,颤藻属(Oscillatoria)仅对温度的复苏响应显著.同时,通过设置6.0~16.0 ℃之间6个温度梯度及50和2000 lx两个光照梯度,进行了沉积物柱状样复苏模拟实验.结果显示,山仔水库冬季沉积物微囊藻属和颤藻属在10 ℃左右开始复苏,微囊藻属对光的敏感性使其更容易处于优势地位.     

竞争条件下光照对两种淡水藻生长的影响

研究了铜绿微囊藻与斜生栅藻在单种和三种配比(10:1、1:1、1:10)共同培养条件下,不同的光照强度对其生长的影响,计算了不同培养体系中两种藻的磷吸收半饱和常数。结果表明:单独培养时,铜绿微囊藻在3000lx获得最大增长率,而斜生栅藻在5000lx时增值最快;共同培养时,两种藻的生长速率相对单独培养条件下均有不同程度的下降,两种藻之间存在着互相的竞争抑制作用;在10:1共培养条件下,栅藻对微囊藻的抑制作用超过了微囊藻对栅藻的抑制作用;在1:1和1:10共培养条件下,光强低于6600lx时,微囊藻对栅藻的抑制作用相对于栅藻对微囊藻的抑制作用更大。从光吸收半饱和常数看,微囊藻的光吸收的半饱和常数总是小于栅藻,可见微囊藻对光更具亲和性。总体上看,较低光照下,微囊藻的竞争能力强于栅藻,微囊藻竞争成为优势种具有较高的概率;而光照强度较大时,栅藻竞争成为优势种具较高的概率。     

铜绿微囊藻、四尾栅藻和谷皮菱形藻在低光照度下的生长研究

实验研究了铜绿微囊藻、四尾栅藻和谷皮菱形藻在75～1 200lx光照度下的生长情况.实验结果表明光照度为600lx以下时,3种藻都受到了光的抑制作用,生长缓慢;光照度为600～1 200lx时,3种藻的生物量随光照度的增加均有不同程度的增加,其中增加最显著的是谷皮菱形藻,其次才是铜绿微囊藻和四尾栅藻.     

缺磷及高光照条件下紊动对铜绿微囊藻生长的影响

通过试制隔栅搅拌模拟紊动装置,设置格栅转动频率为0,500,1000,1500Hz（对应紊流能量耗散率范围0～8.93×10^-3m²/s³）,研究高光照与缺P的不利环境条件下紊动对铜绿微囊藻生长的影响.结果发现,在高光照（8000lx）下,微囊藻生长明显受到抑制,静止条件下藻浓度仅为正常光照的47.7%,但紊动可一定程度上减缓高光环境的影响,其中高光照下1000Hz组藻浓度最高,相对静止提高了1.8倍.高光照试验组的叶绿素a含量是正常光照条件1.52~1.78倍,因此高光照并未促进藻细胞的生长分裂,而叶绿素a的大量累积可能是铜绿微囊藻应对高光照不利条件作出的抵御反应.在缺P条件下,藻生物量仅为正常营养条件1/6~1/4,但随紊动强度增加,藻生物量略有增加,而叶绿素较初始浓度增加明显,其中1000Hz组生长情况最好.水体紊动可缓解高光照、缺P等恶劣环境条件对铜绿微囊藻生长的抑制,叶绿素a的累积可能是藻细胞对不利环境条件的响应.     

3-甲基-3-丁烯基-1-醇与硫酸/过氧化氢混合溶液的吸收反应研究

应用配置有湿式流动反应管的真空紫外激光单光子电离飞行时间质谱研究了3-甲基-3-丁烯基-1-醇气体在硫酸/过氧化氢混合溶液表面的吸收反应,实验中首次测得了反应的摄取系数,并根据气相产物信息推测了其反应机制.3-甲基-3-丁烯基-1-醇与硫酸/过氧化氢混合溶液的吸收反应速率很快,在ω（H2SO4）为40%～60%范围,摄取系数为2.52×10-4～1.05×10-2.在反应过程的气相收集物中检测出3种气相产物：乙醛、丙酮和3-甲基-3,4-环氧-1-丁醇,由此推测了3-甲基-3-丁烯基-1-醇与H2 SO4/H2 O2混合溶液的非均相反应机制.3-甲基-3,4-环氧-1-丁醇可以经过多步转化形成多羟基化合物,同时生成的醛酮化合物在酸性溶液中可进一步反应,这些对大气二次有机气溶胶的形成起着重要作用.因此,3-甲基-3-丁烯基-1-醇的非均相催化氧化过程可能对二次有机气溶胶的形成有重要贡献.     

不同光照强度下香溪河浮游植物演替过程研究

为丰富三峡水库浮游植物演替机制,为三峡水库“潮汐式”调度提供理论依据和基础数据,基于前期香溪河水华易发区现场监测结果,其水下光照强度变化范围为1 800~17 000 lx,据此开展不同梯度恒定光照条件下香溪河源水混合浮游植物群落演替过程的室内控制试验.结果表明:①按照R*法则和关键光强假说,在其他环境条件适宜的情况下,光照为4 500 lx时,香溪河源水中混合浮游植物的生物量和多样性最高.②CSR理论（Competitor-Stress Tolerator-Ruderals Theory）中的浮游植物环境适应机制及生长策略不能准确解释不同梯度恒定光照控制条件下浮游植物的演替规律.光照条件是影响浮游植物群落演替方向的关键要素,而演替方向由群落发生演替时的光照条件与该群落中藻种关键光强的匹配程度决定.③香溪河源水中混合藻种的不同梯度恒定光照控制试验结果显示,小球藻（Chlorella sp.）、衣藻（Chlamydomonas sp.）、栅藻（Scenedesmus sp.）、肾形藻（Nephrocytium sp.）、微囊藻（Microcystis sp.）、色球藻（Chroococcus sp.）、隐藻（Cryptomonas sp.）和小环藻（Cyclotella sp.）的最适光强分别为3 000、8 000、13 000、6 000、6 000、13 000、13 000和6 000 lx.研究显示,将光照控制在合适的阈值范围,有助于维持浮游植物的多样性,对水华防治具有重要意义.      

莫氏马尾藻(Sargassummcclurei)对氮和磷的吸收

采用单因子和正交实验方法,研究了温度、盐度和光照度对莫氏马尾藻(Sargassummcclurei)氮和磷吸收速率的影响。结果表明,温度、盐度和光照度对莫氏马尾藻氮吸收速率有显著影响(P0.05);莫氏马尾藻氮吸收最适温度范围在20~25℃,光照度为(60~140)mol/(m2s),盐度为20~30。温度和光照度对莫氏马尾藻磷的吸收速率有显著影响(P0.05),莫氏马尾藻对磷吸收最适温度范围30~35℃,光照度为(60~100)mol/(m2s)时;盐度对莫氏马尾藻磷吸收速率影响不显著(P0.05)。正交实验结果显示,影响莫氏马尾藻氮和磷吸收的主要因子为温度和光照度,在温度20~25℃、光照度100 mol/(m2s)和盐度30条件下,莫氏马尾藻氮和磷的吸收速率最大。结果说明通过控制栽培的深度来调节光照度,可有效地提高莫氏马尾藻对海水中氮和磷等营养盐的吸收速率。因此在亚热带海域大量栽培莫氏马尾藻能够有效地降低海水的富营养化程度。     

藻类膜对富营养化湖泊水处理效果实验

利用藻类膜处理富营养化水体是一种新的研究方法。在连续光照强度约3 500 lx条件下,研究了藻类膜处理武汉富营养化湖水的处理效果。实验结果表明:藻类膜处理富营养化湖水的氮磷效果明显,6 d内,南湖TP、TN和NH3-N的去除率分别为96.96%、93.21%和92.84%,紫阳湖的TP、TN、NH3-N的去除率分别为96.43%、78.11%和97.63%,汤逊湖的TP、TN和NH3-N的去除率分别为81.32%、76.38%和84.64%。     

选择性催化氧化脱除煤气中硫化氢的研究

该文采用浸渍法研制了活性成分含量为3%4、%、5%的V2O5/Al2O3催化剂,采用选择性催化氧化法对H2S的脱除进行了研究。试验结果表明：当温度范围为60℃～180℃时,温度越高H2S的去除效率越高;当温度高于220℃时,温度越高SO2的生成量越大;活性成分含量越高,催化效果越好,H2S的去除率最高可达95.45%;气体的停留时间越长催化效果更好,且温度越低此种效应更明显;相同温度时,氧硫比越高催化剂选择性越差;相同氧硫比时,温度越高催化剂的选择性越差。同时,催化剂的X射线衍射分析以及催化剂的焙烧试验结果表明：三种不同活性浓度的催化剂均可促使H2S催化氧化为单质S。     

锰铈脱硝催化剂的制备及其再生性能研究

采用等体积浸渍法制备了一系列Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂用于NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO。考察了Mn/Ce摩尔比、焙烧温度、H2O和SO2对Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂活性的影响及催化剂中毒再生性能。结果表明:当NH3:NO=1:1,空速为5 000 h-1,550℃焙烧制得的Mn/Ce摩尔比为5∶1的Mn-Ce-Ox复合脱硝催化剂活性最佳,活性温度窗口为100~260℃,在此温度区间内催化剂活性大于90%。200℃时,Mn-Ce-Ox复合催化剂活性最高为97.84%;在10%(V/V)H2O蒸汽和300×10-6SO2共存条件下,200℃时,催化剂活性在开始反应2.5 h内迅速下降至53%左右,并在之后的6 h内没有明显变化;中毒催化剂经常温水洗再生处理、质量分数为3%的硝酸溶液再生处理和550℃焙烧2 h再生处理后200℃活性均能恢复到90%以上,其中中毒催化剂经质量分数为3%硝酸处理后活性恢复率最高。