球等鞭金藻与重金属离子的相互作用

论文摘要

为探讨海洋微藻对某些重金属离子的生物吸附特性,以球等鞭金藻及Cd2+、Cu2+、Zn2+、Cr6+等四种重金属离子为材料,研究了四种重金属离子对球等鞭金藻生长及生化成分的影响,以及不同浓度金属离子条件下,氮和磷营养盐对球等鞭金藻生长及生化成分含量的影响;同时,探讨了球等鞭金藻对四种重金属离子的吸附特性及其对重金属离子的吸附动力学;获得以下主要结果:1、低浓度的重金属离子对球等鞭金藻的生长无明显抑制作用,在Zn2+<4.0 mg/L,Cd2+<5.0 mg/L,Cu2+<3.0 mg/L和Cr6+<10.0 mg/L的条件下,球等鞭金藻的生长基本不受影响。随着离子浓度的升高,球等鞭金藻的细胞生物量、胞内叶绿素a含量及蛋白质含量随之逐渐降低,但多糖含量则是先略有升高然后下降。2、当培养基中Cu2+、Cd2+、Zn2+和Cr6+浓度分别为0.1 mg/L、0.005 mg/L、0.1mg/L和1.0 mg/L时,通过均匀实验,各种重金属离子浓度下的最适生长氮浓度分别为12.69、14.93、15.94、12.26 mg/L,最适生长磷浓度分别为1.13、1.21、1.33和0.85 mg/L。3、根据我们的实验结果,球等鞭金藻细胞对Zn2+、Cd2+、Cr6+和Cu2+的生物吸附过程可以被分为快速吸附和缓慢吸附两个阶段;其对四种重金属离子的吸附能力顺序为:Cu2+>Cr6+>Zn2+>Cd2+。分别用Langmuir和Frenundlich模型对四种重金属离子的生物吸附过程进行了拟合,发现Frenundlich模型适合于球等鞭金藻对四种重金属离子的吸附,而对于Langmuir模型只有对Cu2+拟合的较好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 微藻简介
• 1.1.1 海洋微藻的特点
• 1.1.2 微藻的应用
• 1.2 重金属对微藻的影响
• 1.2.1 镉对藻类生长的影响
• 1.2.2 铜对藻类生长的影响
• 1.2.3 锌对藻类生长的影响
• 1.2.4 铬对藻类生长的影响
• 1.3 海洋微藻对重金属污染的修复作用
• 1.3.1 海洋微藻对重金属污染的吸附作用
• 1.3.2 微藻吸附重金属的影响因素
• 1.3.3 藻类吸附重金属的机制
• 1.4 球等鞭金藻的研究现状及应用前景
• 1.5 本文的研究意义及主要工作
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 药品
• 2.1.3 实验藻种
• 2.1.4 培养基
• 2.2 培养条件
• 2.3 实验内容
• 2.3.1 重金属对球等鞭金藻生长及生化成分的影响
• 2.3.2 重金属环境中氮磷含量对球等鞭金藻生长的影响
• 2.3.3 球等鞭金藻对重金属的吸附作用
• 2.4 实验分析方法与计算
• 2.4.1 细胞干重测定
• 2.4.2 叶绿素a 的测定
• 2.4.3 多糖的测定
• 2.4.4 蛋白质的测定
• 2.4.5 重金属含量测定
• 2.4.6 吸附率及吸附量的计算
• 2.5 数据统计分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 重金属离子对球等鞭金藻生长及生化成分含量的影响
• 2+对球等鞭金藻的作用'>3.1.1 Zn²⁺对球等鞭金藻的作用
• 2+对球等鞭金藻的作用'>3.1.2 Cd²⁺对球等鞭金藻的作用
• 2+对球等鞭金藻的作用'>3.1.3 Cu²⁺对球等鞭金藻的作用
• 8+对球等鞭金藻的作用'>3.1.4 Cr⁸⁺对球等鞭金藻的作用
• 2+、Cu²⁺、Zn²⁺、Cr⁸⁺共存状态下对球等鞭金藻生长的影响'>3.1.5 Cd²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Cr⁸⁺共存状态下对球等鞭金藻生长的影响
• 3.1.6 小结
• 3.2 重金属环境中不同氮磷含量对球等鞭金藻生长的影响
• 3.2.1 氮、磷对球等鞭金藻生长的影响
• 3.2.2 重金属环境中不同氮磷含量对球等鞭金藻生长的影响
• 3.2.3 小结
• 3.3 吸附动力学及吸附等温线研究
• 3.3.1 球等鞭金藻对四种重金属离子的吸附动力学
• 3.3.2 球等鞭金藻对四种重金属离子吸附等温线研究
• 4 结论
• 5 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录1 攻读学位期间发表的论文