水中安乃近高级氧化法去除及其产物的毒性评价

在实验室规模下,利用UV、H2O2、UV/H2O2、Fenton和UV/Fenton等高级氧化技术降解安乃近并对其降解产物进行毒性评价.在对各参数(pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、光照时间)优化的基础上,用TOC去除率和降解率对降解效果进行评价.安乃近及其光催化降解中间产物在水溶液中的毒性通过其对普通小球藻的生长抑制作用评价,并以96h的半数效应浓度(EC50)表示.结果表明,UV/Fenton对安乃近的降解率最大(96%),最佳降解条件为pH3,Fe2+、H2O2浓度分别为2,140mg/L.初期降解产物的生物毒性比母体化合物大,其EC50达到最小值(13.65mg/L),随降解时间的延长,EC50值逐渐增大,在180min为44.07mg/L,小球藻生长状况良好,表明含低浓度安乃近的水溶液经过UV/Fenton法处理后对水中生物已不具有危害作用.     

城市污水厂污泥替代营养盐培养海水小球藻的研究

为了城市污水厂污泥的资源化利用,对污泥替代F/2培养基培养海水小球藻(Chlorella pacifica)进行了研究。首先采用研磨-离心法制备污泥抽提液,将其与F/2培养基按体积比7∶3混合,接种微藻并在优化的条件下培养6 d,逐日测定混合液中无机氮、磷的浓度,培养结束后测定微藻生物量以及干藻中蛋白质、氨基酸和重金属含量。结果表明,将微藻在最佳条件下培养6 d后,混合液中PO34--P、NO2--N、NH4+-N和NO3--N的吸收率分别达到97.32%、96.72%、97.55%和78.13%;与F/2培养基对照组相比,混合液中微藻的生物量增加11.5%;蛋白质、必需氨基酸和非必需氨基酸的含量变化不大。另外,干藻中的重金属含量符合饲料行业标准的要求。     

负载型纳米零价铁对蛋白核小球藻的毒性研究

负载型纳米零价铁不仅能够克服单一纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)不稳定、易团聚等缺点,还能提高污染物的去除效率,因此被认为是一类具有广泛应用前景的高效环境修复材料.然而,纳米零价铁及其复合材料在应用过程中可进入环境,对环境及生态系统存在潜在风险.因此,为充分评估其应用对水环境的潜在危害,本文以蛋白核小球藻为受试生物,研究了负载型纳米零价铁(supported nanoscale zero-valent iron)D201-ZVI的藻类毒性及其影响因素.结果表明,负载型D201-ZVI可以显著降低nZVI生物毒性,在pH=6～10的范围内毒性效应会随pH的增加而减弱,共存污染物Cr(Ⅵ)及磺胺甲噁唑(sulfamethoxazole,SMX)均会增加D201-ZVI对蛋白核小球藻的生长抑制作用.D201-ZVI在环境中的老化作用可以减弱其生物毒性,且其毒性作用会随着暴露时间的延长而逐渐消失.D201-ZVI是一种对生物及环境安全友好的新型材料.     

纳米二氧化铈对蛋白核小球藻的生物学效应研究

纳米二氧化铈(CeO_2)在被广泛使用的同时,其潜在的环境效应也受到人们越来越多的关注。以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为实验材料,研究纳米CeO_2的生物学效应,为探索纳米材料对微藻的生物学效应提供理论基础和数据支持。研究结果显示:1)纳米CeO_2在低浓度(≤80 mg·L~(-1))时可促进蛋白核小球藻的生长及色素、可溶性蛋白等的合成,但在高浓度(80 mg·L~(-1))下具有毒性效应;2)低浓度纳米CeO_2可诱导藻细胞合成超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等可溶性蛋白,以抵御纳米CeO_2的胁迫;但在高浓度时又会降低SOD活力;3)随着纳米CeO_2浓度的升高,藻细胞中丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著增加,说明藻细胞中活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)过量积累,这将破坏藻细胞的膜结构与功能,使细胞遭受严重损伤。     

商品氯氰菊酯农药对蛋白核小球藻的毒性效应研究

研究了氯氰菊酯对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)生长、细胞内含物(可溶性蛋白、可溶性糖)及抗氧化酶类(超氧化物歧化酶,SOD)、膜脂氧化产物(丙二醛,MDA)的影响.结果表明,在氯氰菊酯暴露下,藻细胞的生长受到不同程度的抑制,且抑制程度随氯氰菊酯浓度的增大而增大,氯氰菊酯对蛋白核小球藻生长的72h半效应浓度(EC50)为4.89mg·L-1.藻细胞所有生理生化指标对氯氰菊酯响应迅速,在暴露初期较为敏感,24h后趋于平稳.其中,可溶性糖和可溶性蛋白含量上升,中等浓度组(3.2,5.6mg·L-1)上升趋势最为显著.SOD活性则呈现出低浓度(1.0,1.8mg·L-1)促进、高浓度(>3.2mg·L-1)抑制效应.氯氰菊酯可使藻体内丙二醛(MDA)含量升高,氯氰菊酯浓度越高,藻体内MDA含量越高.研究结果表明,对藻细胞SOD活性的抑制及膜脂过氧化可能是氯氰菊酯对蛋白核小球藻产生毒害作用的重要原因.     

碳基纳米铜复合材料对普通小球藻胁迫作用的研究

随着科技的飞速发展,纳米类材料在电化学、药物运输、生物传感器等领域中得到了广泛的应用,这导致了其通过各种途径进入水、土壤、大气等环境介质中,对生态环境安全造成潜在威胁.以水体中环境浓度的碳基纳米铜复合材料为受试浓度范围,以环境适应性和污染物耐受性均较强的普通小球藻(Chlorella vulgaris)为对象,研究了水...     

不同更新率对小球藻连续处理生活污水的影响

为优化小球藻(Chlorella zofingiensis)连续模式下处理污水的条件,提高生活污水处理效率,研究了不同更新率(x)对小球藻连续处理生活污水的影响规律。设置了6组更新率分别为0.20、0.30、0.40、0.50、0.60和0.70 d ^-1的试验,在柱式光生物反应器中利用小球藻连续处理生活污水,建立了更新率与细胞产率和氮、磷消耗速率的抛物回归曲线,从中得出最佳更新率。结果表明:更新率对小球藻的生长及污染物处理效果影响显著,在连续处理过程中,随着更新率的不断增大,稳态时的藻细胞浓度逐渐下降,而污水营养物浓度则逐渐上升。更新率与细胞产率(P)、氮消耗速率(y₁)和磷消耗速率(y₂)间存在抛物回归关系:当P=-1.179(x-0.45) ²+0.026(x-0.45)+0.239(R ²=0.990 9),y₁=-66.79(x-0.45) ²+2.55(x-0.45)+10.26(R ²=0.936 7),y₂=-19(x-0.45) ²+1.963(x-0.45)+2.913(R ²=0.924 5)时,R ²较高。拟合得到的曲线极值均为0.45,可以得出最佳更新率为0.45 d ^-1。     

氮磷对引黄水库水中小球藻生长的影响

以济南市引黄水库中分离出的小球藻为研究对象,研究不同光温条件对其生长的影响;在此基础上设计了4因素3水平正交实验研究氮磷物质对小球藻生长的影响。结果表明,小球藻的最适生长温度为30℃,光强为6 000 lx;氮磷营养盐对藻类生长影响的重要性排序为硝酸盐>磷酸盐>氨氮>亚硝酸盐。引黄水库氮磷含量较稳定,适于小球藻的生长,夏、秋季节应加强小球藻水华的监控预警。     

镉胁迫对蛋白核小球藻生物膜生理特性的影响

文章以附着在聚氯乙烯载体上的蛋白核小球藻生物膜为研究对象,研究了镉胁迫下蛋白核小球藻生物膜的生理活性、抗氧化性和生物累积性等生理特性。结果表明:蛋白核小球藻生物膜在低浓度镉的胁迫下能保持相对稳定的增长,20.0 mg/L镉浓度对蛋白核小球藻生物膜的生长则表现出抑制作用,生物量仅为对照组的79.19%,胞外多聚糖的产量可达(99.28±1.19) mg/L;15.0 mg/L镉浓度胁迫下蛋白核小球藻生物膜超氧化物歧化酶活性最大值达到(290.50±4.55) U/g;过氧化氢酶活性随着镉浓度和处理时间的不断增加而增加,在20.0 mg/L镉浓度最高值达到(528.75±20.17) U/g;蛋白核小球藻生物膜对镉的生物累积量可达4.72 g/kg;傅里叶变换红外光谱表征分析得出蛋白核小球藻生物膜的生物累积效果可能与藻细胞表面存在的-NH_2、C-H等官能团有关;伪二阶动力学更适合描述蛋白核小球藻膜对镉的吸附过程。     

淡水绿藻的光合碳酸氢盐利用探讨

为了探讨藻类对碳酸氢盐的利用,采用pH漂移实验技术,辅以氧测定技术和抑制剂的抑制实验,研究了斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)和蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)的光合无机碳摄取速率(PCU)和净光合速率(NPS).结果表明,PCU对pH的曲线上存在明显的转折点(简写为pHTP),在pH超过PHTP后存在第2个PCU峰,求此峰的平均值并以PCUsc表示,可以作为表征藻类碳酸氢盐利用的参数.蛋白核小球藻和斜生栅藻的PCUBC值分别为269.41和175.98μmol·g-1·h-1它们的平均NPS(pH为4.8～11.0)分别为477.5和495.9ttmol·g-1·h-1.随着碳酸酐酶抑制剂AZ(acetazolamide)浓度的增加,PCUBC减小;当AZ达到1.2mmol·L-1时,蛋白核小球藻的PCUBC减小到0.随AZ浓度增加,蛋白核小球藻PCUBC减小的速度比斜生栅藻的快.AZ和阴离子交换抑制剂DIDS(4,4'-diisothiocyanatoetilbene-2,2'-disuffonic acid)对蛋白核小球藻的PCU和NPS的抑制作用大于斜生删藻.AZ和DIDS对2株藻的PCU的抑制均大于对它们NPS的抑制.2株藻具有高的PCUBC值,都是强碳酸氢盐利用者.