船舶压载水沉积物的生物组成及其微波处理技术的研究

论文摘要

水生生物通过压载水及其沉积物入侵到新环境对世界经济和全球海洋造成巨大的威胁。2004年国际海事组织对缔约国就船舶压载水及其沉积物管理和控制方面通过了新的国际公约,并将于2009年开始强制执行。安全而有效治理船舶压载水及其沉积物已成为国际海洋环境研究中的热点课题。在这种情况下,本文结合我国设立的国家科技支撑计划项目(No.2006BAC11B04),对不同航线压载水沉积物中的生物组合进行研究,探讨了压载水沉积物的性质与其生物组合之间的关系,并以此为基础进行压载水沉积物的微波处理实验,研究微波对压载水沉积物中的藻类及孢囊的影响。主要研究结果有:1.不同航线、船型、装载压载水的时间地点和取样位置等因素的不同,船舶压载水沉积物的性质也有很大区别。通过对六个航线压载水沉积物样品的综合分析,发现样品的含水率普遍偏高,盐度和粒度都与装载压载水的地点有关。各航线盐度跨度较大,但相同航线样品的盐度基本一致。粒度与沉积物组成密切相关。2.样品中的生物组成以浮游硅藻类和甲藻孢囊居多,藻类中也有少量的世界广布性赤潮藻种,甲藻孢囊中占优势的是有毒亚历山大藻(Alexanderium spp.)孢囊。经过进一步分析,发现压载水沉积物中藻类及孢囊的种类和数量不仅与各航线的海域环境密切相关,而且还与装载压载水的时间地点有关。3.微波对藻类及孢囊的处理效果直观表现在微波可使藻细胞和孢囊细胞的形态学特征发生很大变化,如致使藻细胞壁破损,某些细胞器缺失,藻的碎片明显增多;致使孢囊细胞壁凹陷,细胞结构破坏,胞内物质(淀粉或油滴)溢出或分散等。4.孢囊萌发培养的实验结果进一步说明了微波对孢囊的处理效果,经过微波处理后的样品中的孢囊,微波功率越大,作用时间越长,则孢囊萌发量越少或越不萌发,处理效果也就越好。说明处理效果的好坏与微波功率及作用时间有关,相比之下,微波功率比微波作用时间对处理效果的影响更大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 压载水及其沉积物导致生物入侵
• 1.1.1 问题的产生
• 1.1.2 船舶压载水及其沉积物转移外来物种的机制
• 1.1.3 船舶压载水及其沉积物导致外来生物入侵的危害
• 1.2 压载水及其沉积物的处理方法及其研究现状
• 1.2.1 压载水处理技术现状
• 1.2.2 沉积物处理技术现状
• 1.3 压载水沉积物中的生物种类
• 1.3.1 藻类
• 1.3.2 原生动物
• 1.3.3 细菌
• 1.4 压载水沉积物的生物检测和鉴定
• 1.4.1 生物分离方法
• 1.4.2 生物的检测与鉴定
• 1.5 微波技术
• 1.5.1 微波及微波技术
• 1.5.2 微波作用原理
• 1.5.3 微波技术在环境保护领域的应用
• 1.5.4 微波对细菌致死及诱变效应的研究
• 1.6 本论文的研究目的和意义
• 第2章 压载水沉积物的性质及其生物组成的研究
• 2.1 样品采集
• 2.2 实验材料与设备
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 样品的生物检测
• 2.3.1 样品的预处理
• 2.3.2 样品的观察与计数
• 2.3.3 藻类及孢囊密度的计算
• 2.3.4 样品的染色
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 样品采集信息及沉积物性质的分析
• 2.4.2 样品生物组成与分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 微波法处理压载水沉积物
• 3.1 微波处理实验
• 3.1.1 样品
• 3.1.2 实验器材及设备
• 3.1.3 实验方法
• 3.2 孢囊萌发培养实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 从形态学上分析微波对藻类及孢囊的影响
• 3.3.2 从孢囊萌发结果进一步分析微波对孢囊的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 附录A 部分藻类图片
• 附录B 孢囊荧光图片
• 附录C f/2培养液配方
• 攻读学位期间公开发表论文
• 致谢
• 研究生履历