微生物絮凝剂对蛋白核小球藻生长的影响研究

论文摘要

水处理中,絮凝法作为一种有效的预处理方法,已经被广泛应用。尽管传统的有机和无机絮凝剂具有高效的絮凝效果和低廉的成本等优良特性,但由于它们强烈的神经毒性和致癌性等缺点,对环境和人体健康的负面效应日益显现,应用上受到越来越多的限制。为解决环境问题,新一代的高效微生物絮凝剂（Microbial Flocculant, MBF）受到人们的广泛关注。虽然微生物絮凝剂的可生物降解、无毒无害和无二次污染等性能已在理论上得到肯定,但目前还未有相关的实验数据支撑该理论,故对微生物絮凝剂的水生态安全性和环境友好性进行实际研究具有重要的意义。本文以MBFA9、MBFBS-5和MBFC3三种高效微生物絮凝剂为测试物,以聚合氯化铝和聚丙烯酰胺为参照物,以蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）为实验生物,以生物量、叶绿素含量（Chl-a、Chl-b）、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活力（SOD比活力、POD比活力）等为指标,研究了不同浓度的絮凝剂对蛋白核小球藻的影响,结果表明：低浓度短时间内三种微生物絮凝剂均可以抑制蛋白核小球藻的生长,随着时间的延长,抑制作用均减弱并最终消失；高浓度的微生物絮凝剂最终均可以轻微促进蛋白核小球藻生长,但SOD比活力和POD比活力均保持稳定,表明未启动抗氧化酶系统和非酶抗性系统,对藻细胞不构成伤害。本文参照ISO10707-1994 Water quality-Evaluation in an aqueous medium of the "ultimate" aerobic biodegradability of organic compounds-Method by analysis of biochemical oxygen demand （closed bottle test）,设计了以污泥水溶液的CODcr去除率为评价指标的微生物絮凝剂的可生物降解性能评价测定方法,对MBFA9、MBFBS-5和MBFC3三种高效微生物絮凝剂的可生物降解性能进行了评定。结果表明：三种微生物絮凝剂3天内的降解率均达到95%以上,并且降解过程中并未出现滞后期,而是从第一天开始就进入降解期,并且降解速度极迅速,10天内均完全降解,生物降解性能良好。通过微生物絮凝剂对蛋白核小球藻的影响实验和可生物降解性实验,可以初步证明：MBFA9、MBFBS-5和MBFC3三种高效微生物絮凝剂均为安全的、无毒的、对生态环境友好的微生物发酵制品。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 絮凝剂简述
• 1.2.1 无机絮凝剂
• 1.2.2 有机絮凝剂
• 1.2.3 微生物絮凝剂
• 1.3 絮凝剂相关的生态毒理学研究
• 1.3.1 对铝盐絮凝剂生态毒性效应的研究
• 1.3.2 对有机合成高分子絮凝剂生态毒性效应的研究
• 1.3.3 对微生物絮凝剂毒性效应的研究
• 1.4 研究的背景情况
• 1.5 研究意义
• 1.6 主要研究内容
• 1.7 技术路线
• 第二章 实验方法
• 2.1 实验材料与仪器设备
• 2.1.1 菌种来源
• 2.1.2 实验药品
• 2.1.3 实验仪器与设备
• 2.2 絮凝剂储备液制作方法
• 2.2.1 聚合氯化铝储备液的制作
• 2.2.2 聚丙烯酰胺储备液的制作
• 2.2.3 微生物絮凝剂储备液的制作
• 2.3 絮凝剂对蛋白核小球藻生长影响的实验方法
• 2.3.1 实验方法
• 2.3.2 蛋白核小球藻预培养
• 2.3.3 蛋白核小球藻的细胞形态观察
• 2.3.4 蛋白核小球藻生物量的测定
• 2.3.5 叶绿素含量测定
• 2.3.6 可溶性蛋白含量测定
• 2.3.7 超氧化物歧化酶（SOD）活力测定
• 2.3.8 过氧化物酶（POD）活力测定
• 2.4 数据处理方法
• 2.4.1 藻类生长抑制率
• 2.4.2 数据的统计分析
• 第三章 絮凝剂对蛋白核小球藻的影响
• 3.1 聚合氯化铝对蛋白核小球藻的影响
• 3.1.1 聚合氯化铝对蛋白核小球藻生物量的影响
• 3.1.2 聚合氯化铝对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响
• 3.1.3 聚合氯化铝对蛋白核小球藻其他测试指标的影响
• 3.1.4 聚合氯化铝对蛋白核小球藻影响规律及因素分析
• 3.2 聚丙烯酰胺对蛋白核小球藻的影响
• 3.2.1 聚丙烯酰胺对蛋白核小球藻生物量的影响
• 3.2.2 聚丙烯酰胺对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响
• 3.2.3 聚丙烯酰胺对蛋白核小球藻其他测试指标的影响
• 3.2.4 聚丙烯酰胺对蛋白核小球藻影响规律及因素分析
• 3.3 MBFA9对蛋白核小球藻的影响
• 3.3.1 MBFA9对蛋白核小球藻生物量的影响
• 3.3.2 MBFA9对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响
• 3.3.3 MBFA9对蛋白核小球藻其他测试指标的影响
• 3.4 MBFBS-5对蛋白核小球藻的影响
• 3.4.1 MBFBS-5对蛋白核小球藻生物量的影响
• 3.4.2 MBFBS-5对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响
• 3.4.3 MBFBS-5对蛋白核小球藻其他测试指标的影响
• 3.5 MBFC3对蛋白核小球藻的影响
• 3.5.1 MBFC3对蛋白核小球藻生物量的影响
• 3.5.2 MBFC3对蛋白核小球藻叶绿素含量的影响
• 3.5.3 MBFC3对蛋白核小球藻其他测试指标的影响
• 3.6 微生物絮凝剂对蛋白核小球藻的影响规律及因素分析
• 3.7 对比
• 3.7.1 100mg/L絮凝剂对蛋白核小球藻的影响
• 3.7.2 800mg/L絮凝剂对蛋白核小球藻的影响
• 3.7.3 结论
• 第四章 微生物絮凝剂可生物降解性研究
• 4.1 实验方法
• 4.2 实验结果
• 4.3 结果分析
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢