壳聚糖对Cd2+和Pb2+的吸附作用

为开发新型吸附剂,降低重金属对水体的污染,研究了壳聚糖对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附条件,探讨了pH、温度、反应时间、壳聚糖添加量和金属离子初始浓度等因素对壳聚糖吸附性能的影响。结果表明,pH 7~8和pH 5~6条件下壳聚糖对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附能力最强;低温有利于壳聚糖的吸附;在8 h时壳聚糖对Cd²⁺的吸附容量达到最大,而对Pb²⁺的吸附在实验时间内是随着吸附时间的延长而增大;随着壳聚糖添加量的增加,其对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附能力也增强;初始金属离子浓度的变化对Cd²⁺的影响不大,而在高的金属浓度下对Pb²⁺的吸附率显著降低。壳聚糖对Cd²⁺、Pb²⁺的吸附动力学和热力学分别符合Lagergren方程二级吸附模型和Langmuir吸附方程。研究表明,壳聚糖对不同金属离子的吸附能力不同,在单一金属溶液中,壳聚糖对Cd²⁺的吸附能力要强于对Pb²⁺的吸附能力。系统地研究了壳聚糖对Cd²⁺和Pb²⁺的吸附条件及性能,为壳聚糖作为重金属吸附剂的应用提供理论依据。     

营养盐对三角褐指藻生长及脂肪酸合成的影响

研究了氮、磷含量对三角褐指藻生长、生化组成及脂肪酸组成含量的影响。试验结果表明,当尿素质量浓度为0.35g/L时,微藻的生长、可溶性糖、可溶性蛋白含量、总脂的积累及脂肪酸的含量均达到最大值,且明显优于对照组;尿素质量浓度为0.7、1.4g/L时,可以生长,但各项指标明显下降;尿素质量浓度为3.5、7.0g/L时,微藻生长受到抑制。当磷酸氢二钾质量浓度为0.05g/L时,微藻的生长、可溶性糖、可溶性蛋白含量、总脂的积累及脂肪酸的含量均达到最大值,且明显优于对照组;磷酸氢二钾质量浓度为0.25、0.5g/L时,其生长明显受到了抑制,各项指标显著降低。     

叉鞭金藻生物吸附Cu2+影响因素的研究

对叉鞭金藻生物吸附Cu2 的影响因素进行了研究。发现叉鞭金藻对Cu2 的生物吸附主要经历了快速和缓慢吸附两个步骤。实验表明,藻细胞浓度一定时,在藻所耐受的毒性范围内,金属离子的去除率与金属离子的质量浓度呈正相关性;金属离子的去除率随着藻细胞的浓度的增加而增大;较佳的pH值为6～8。光照有利于藻体对金属离子的吸附;且叉鞭金藻干粉比新鲜藻能富集更多的Cu2 。     

浒苔对重金属Pb~(2+)的生物吸附及其生理反应

研究了浒苔对Pb2+的生物吸附能力及不同浓度Pb2+对浒苔的叶绿素含量、叶绿素a/b比值、可溶性糖和蛋白质含量的影响。试验结果表明,暴露72h后,浒苔对Pb2+的去除率平均为(84.44±0.99)%,本试验范围内呈先升后降的趋势。叶绿素a、b含量在Pb2+不同质量浓度处理下呈现一定波动,但叶绿素a/b的比值变化不大。可溶性糖含量与空白对照相比总体上增加,而蛋白质含量总体上略有减少,但两者均有随着Pb2+质量浓度不断上升先升后降的趋势。浒苔对Pb2+具有较好的去除率和一定的生理抗性,可以用作低质量浓度含铅废水的去除。     

Cu2+、Zn2+、Co2+、Ni2+、Li+对西藏拟溞的急性与联合毒性效应

分别将Cu~2+,Zn~2+ Co~'+,Ni~2+和Li~+按照等对数间距法设置浓度梯度,测定其对西藏拟溞(Daphniopsis tibetanaSars)的急性毒性,根据各单种金属的48 h EC_50值,按毒性1:1等距离设置浓度梯度测定这些金属离子对西藏拟溞的联合毒性.结果表明,西藏拟溞对这5种金属离子表现出了较高的耐受性,其毒性由强到弱依次为铜、锌、钻、镍、锂,其24 h EC_50分别为12.75 mg/L,18.32 mg/L,83.26 mg/L,196.97 mg/L,386.34 mg/L;48 h EC_50分别为3.27 mg/L,4.96 mg/L,27.49 mg/L,66.09 mg/L和325.42 mg/L.联合毒性实验中,Cu+Zn,Co+Ni,Co+Li,Ni+Li,Co+Ni+Li,Cu+Zn+Li和Cu+Zn+Co+Ni+Li对西藏拟溞的毒性效应为拮抗作用,而Cu+Zn+Li,Cu+Zn+Ni和Cu+Zn+Co+Ni对西藏拟溞表现出先拮抗作用后协同作用的毒性效应.西藏拟搔对金属离子有较高的耐受性,特别是对含有锂的金属离子组合往往表现为拮抗作用的特征,这很可能是西藏拟搔在西藏高锂盐湖中可高密度存活和快速生长的适应性机制.本研究旨在了解西藏拟溞对金属离子的耐受性,探讨其作为金属离子测试生物的可行性,并为大规模培养中培养液条件优化提供理论依据.     

铜离子对湛江等鞭金藻生长的影响

在不同的Cu离子浓度下分别培养了湛江等鞭金藻。结果显示,Cu离子浓度低于10-6mol/L时,有利于藻细胞的生长繁殖,其中在10-7mol/L时藻细胞的生长相对较快;叶绿素含量及可溶性蛋白含量相对较高;细胞膜透性、丙二醛(MDA)含量及O2-产生速率相对较低;而超氧化物歧化酶(SOD)活性相对较强。结果表明,在湛江等鞭金藻的培养液中加入浓度为10-7mol/L的Cu离子时最利于其生长,其细胞内各项生理生化指标处于最佳状态。     

羊栖菜干藻作为生物吸附剂用于去除电镀废水中的重金属

藻类作为一种生物吸附剂用于去除水溶液中单种重金属离子,具有较好的效果,但对共存的多种金属离子去除则相对复杂。本实验利用碱预处理后的羊栖菜藻粉作为海藻吸附剂,研究了不同环境条件对其去除电镀废水中重金属离子[Zn（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Cr（VI）和Ni（Ⅱ）]的影响,并通过电镜观察和红外光谱分析其对重金属离子的吸附机理。结果发现,pH 2时Cr（VI）去除率最高,在pH 6~9时,Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的去除率较高。海藻吸附剂在低剂量（2~4 g/L）投加时,4种重金属的去除率均有不同程度的增加,大于4 g/L时,去除率不再增加。Zn（Ⅱ）和Ni（Ⅱ）的吸附在25 min左右达到平衡,Cr（VI）和Cu（Ⅱ）稍慢;温度对海藻吸附剂去除Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（VI）和Ni（Ⅱ）的影响并不明显。Langmuir模型能更好地描述海藻吸附剂对4种重金属离子的吸附行为,表明它们属于单分子层吸附,海藻吸附剂对Cr（VI）和Ni（Ⅱ）的最大吸附容量明显高于Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）。准二级吸附动力学方程能更好地描述吸附过程,说明吸附方式以化学吸附为主。吸附前后海藻吸附剂的红外光谱分析表明,对重金属的生物吸附主要与羧基有关。研究表明,海藻吸附剂对电镀废水中Cu（Ⅱ）、Zn（Ⅱ）、Cr（VI）和Ni（Ⅱ）都具有一定的去除效果。     

牡蛎壳粉对水体中低浓度重金属离子的吸附性能研究

为研究牡蛎壳粉对水体中常见重金属离子的吸附性能,实验中分别探讨了牡蛎壳粉在不同添加量、重金属离子浓度、吸附温度、酸碱环境、吸附时间下对水体中Cu2+、Zn2、pb2、Cd2+、Cr(Ⅵ)的吸附情况;并进行牡蛎壳粉吸附动力学、热力学实验研究和SEM图谱分析.结果显示,牡蛎壳粉的最适宜吸附条件为常温下,添加量1 g/L,溶液初始pH值为5.5,吸附时间为24h,此时其对水体中浓度分别为1mg/L的Cu2+、Zn2+、pb2、Cd2+、Cr(Ⅵ)等5种重金属离子的去除率分别为84.96％、76.77％、78.57％、51.99％和41.39％,且随着溶液初始浓度的上升,牡蛎壳粉对5种重金属离子的吸附量呈上升趋势,饱和吸附量分别为9.43、9.65、9.03、4.67、1.83 mg/g;牡蛎壳粉对5种重金属离子的吸附符合准二级动力学方程和Langmuir等温模型;SEM图谱表明吸附Cu2、Zn2、pb2的牡蛎壳粉表面均有二次固体生成,吸附Cd2、Cr(Ⅵ)的牡蛎壳粉表面无明显现象.     

江蓠藻渣及其膳食纤维对Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附研究

江蓠提取琼胶后的藻渣如直接废弃将污染环境。江蓠藻渣中富含纤维素、半纤维素和木质素,利用废弃的藻渣提取膳食纤维进行高值化利用,不但可以解决环境污染问题,还可以变废为宝。本文研究了江蓠藻渣及其膳食纤维对Pb2+、Cd2+的吸附作用,探讨了pH值、温度、吸附时间、金属离子初始浓度等因素对其吸附性能的影响。研究表明:藻渣粉末和经过酶法活化的膳食纤维在pH=7时对Pb2+、Cd2+的吸附能力最强,吸附容量随着Pb2+、Cd2+初始金属离子浓度的增大而增大。藻渣粉末和经过酶法活化的膳食纤维对Pb2+、Cd2+的吸附动力学和热力学分别符合Lagergren方程二级吸附模型和Langmu ir吸附方程;单一金属溶液中藻渣粉末和经过酶法活化的膳食纤维对Pb2+的吸附量大于Cd2+,当金属离子浓度为500 mg/L时,藻渣对Pb2+和Cd2+吸附量分别为:19.12 mg/g和12.25 mg/g;膳食纤维对Pb2+和Cd2+吸附量分别为:21.93 mg/g和12.63 mg/g。     

氮、磷加富对条斑紫菜生长及生化组成的影响

研究了氮、磷加富条件下条斑紫菜生长、光合作用、光合色素和生化组成的变化。试验结果表明,单独添加氮时可促进组织氮的积累,包括游离氨基酸、藻红蛋白和藻蓝蛋白在内的可溶性蛋白的合成,降低可溶性糖的含量。但对生长、最大光合作用、叶绿素a和类胡萝卜素含量无显著影响。单独添加磷时,显著促进生长和光合作用,增加细胞内可溶性糖的含量。但对各光合色素、组织氮、游离氨基酸和可溶性蛋白的合成无显著影响。同时加富氮和磷时,除显著降低可溶性糖的含量外,对其他各项指标均有显著的促增长影响,其中游离氨基酸和藻红蛋白的含量增加尤为突出。试验还揭示了条斑紫菜生长与光合作用、组织氮与可溶性蛋白含量、可溶性蛋白含量与游离氨基酸含量、叶绿素a含量与其他色素含量之间正相关关系,以及可溶性蛋白含量与可溶性糖含量之间负相关关系。这些结果表明,同时解除氮、磷限制,可以促进条斑紫菜快速生长,同时也有利于提升条斑紫菜的品质。     

3种氮源加富对半叶马尾藻幼苗生长和生化组成的影响

为了探讨硝氮(NO_3~--N)、氨氮(NH_4~+-N)和尿素氮(Urea)3种氮(N)源对半叶马尾藻(Sargassum hemiphyllum)幼苗生理特性的影响,在实验室条件下,把幼苗分别置于不同N源浓度中培养24 d,而后测定藻体的生长和生化组成含量。结果显示,不同N源和N浓度对幼苗的生长和部分生化组成有显著影响。3种N源加富均能促进幼苗的生长和组织N的增加,相对生长速率随着N浓度的升高而增加,在浓度为25~150μmol/L组中,幼苗的组织N增加量接近或超过每天以最大速率生长的N需求(0.032%/d);在浓度为50μmol/L时,相对生长速率达到最大值,Urea组的最大相对生长速率显著低于NO_3~--N和NH_4~+-N组;在浓度为10、25μmol/L时,NH_4~+-N组幼苗的相对生长率显著高于相同浓度下的NO_3~--N组,而在浓度为50~150μmol/L时则相反。除了最高浓度组(150μmol/L),随着N浓度的升高,幼苗光合色素、可溶性蛋白和组织N含量逐渐增加,而可溶性糖含量逐渐降低;在相同N浓度下,NO_3~--N加富幼苗的可溶性糖、叶绿素a和叶绿素c含量最高,NH_4~+-N加富时,可溶性蛋白和组织N含量最高,而Urea加富下墨角藻黄素含量最高。当NH_4~+-N浓度增加至150μmol/L时,幼苗的生长和可溶性蛋白含量下降幅度最大。研究表明,将培养水体中NO_3~--N加富至50~150μmol/L或NH_4~+-N加富至25~100μmol/L时,可有效促进半叶马尾藻幼苗的生长、光合作用和物质积累,为室内幼苗顺利度夏培育提供保障。     

铅离子对塔胞藻的生物学效应分析

以塔胞藻为试验材料．用不同浓度的含有Pb(NO3)2的培养液对塔胞藻进行多轮培养，随后分析了处理后代的遗传学效应。结果发现，随着铅离子浓度的升高，细胞的生长繁殖和体积在第1、2轮(9天为1轮)培养中均明显降低．而在第3轮培养时．藻细胞的繁殖和体积接近常态。而对处理后细胞内含物含量的分析表明．随着培养液中铅离子浓度增高．藻体细胞内的蛋白质、叶绿素等含量均明显下降．但对可溶性糖、核酸的含量影响不大。     

棒叶蕨藻变种对重金属Cu~(2+)、Pb~(2+)和Cd~(2+)胁迫的生理响应

为研究棒叶蕨藻变种(Caulerpa sertularoides f.Longipes)对重金属离子胁迫的生理响应,通过恒温光照培养方法探讨棒叶蕨藻变种在重金属铜离子(Cu~(2+))、铅离子(Pb~(2+))、镉离子(Cd~(2+))的胁迫下对其日特定生长率(SGR)、可溶性蛋白含量、叶绿素a(Chl-a)、谷胱甘肽转移酶(GST)和超氧化物歧化酶(SOD)等指标的影响。结果显示,3种重金属离子的胁迫会影响藻体的正常生长,SGR均出现负增长,可溶性蛋白和Chl-a含量随处理浓度的增大而呈下降趋势,其中Cu~(2+)的影响尤为明显;重金属对藻体生长的抑制能力大小为Cu~(2+)Pb~(2+)Cd~(2+);3种重金属离子对SOD和GST影响均表现为先升后降趋势,除了Cd~(2+)对SOD影响峰值出现在5.00 mg/L之外,其他处理组的峰值均出现在质量浓度为2.50mg/L时。研究结果可为棒叶蕨藻变种的重金属胁迫机理研究提供参考。     

尼罗罗非鱼淀粉酶性质的初步研究

研究了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)肝脏淀粉酶的基本性质及金属离子对该鱼淀粉酶活性的影响。结果表明:罗非鱼淀粉酶活力的最适pH是6.5,最适底物浓度是2%。研究金属离子对该鱼淀粉酶活力影响,一价金属离子K+、Li+、Na+对酶活力影响较小;二价金属离子Cu2+对酶活力具有抑制作用,Zn2+对酶活力无明显影响;三价金属离子Al3+对酶活力具有抑制作用,但效果不是很强烈,Fe3+对酶活力具有明显的激活作用;碱土金属Mg2+、Ca2+对淀粉酶活性有激活作用,而Ba2+对酶具有抑制作用;重金属离子Cd2+、Pb2+有明显的抑制作用。     

基于IBR模型的Cu2+对厚壳贻贝的毒性效应研究

为了研究Cu2+对厚壳贻贝(Mytilus coruscus)的毒性效应,开展了厚壳贻贝幼体在Cu2+水溶液中的96 h急性毒性效应实验及7 d胁迫实验,将厚壳贻贝内脏团、鳃组织中的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(Catalase, CAT)、脂质过氧化水平(Lipid peroxidation, LPO)以及金属硫蛋白(Metallothioneins, MT)作为生物标志物,应用综合生物标志物响应(Integrated biomarker response, IBR)指数整合4种生物标志物。结果显示,Cu2+对厚壳贻贝幼体的96 h半致死浓度为1.55 mg/L,内脏团、鳃组织各个生物标志物指标呈现出不同的变化趋势,内脏团、鳃组织SOD、CAT活性以及鳃组织MT含量均呈先上升后下降的趋势,内脏团组织MT含量及内脏团、鳃组织MDA含量均呈持续上升的趋势。IBR值呈先上升后下降的趋势,内脏团组织IBR值高于鳃组织。研究表明,生物标志物的变化与Cu2+暴露浓度有关,IBR分析可以辨别不同暴露浓度之间的差异,可以作为量化污染物暴露效应的有效工具。     

Ni^2+对钝顶螺旋藻生长及藻胆蛋白含量的影响

为研究Ni^2+对螺旋藻生长的影响,采用室内培养法,在培养液中添加不同质量浓度的Ni^2+,对螺旋藻的生长曲线、生物量、吸收光谱以及藻胆蛋白含量进行了测定和分析。试验结果显示,当Ni^2+质量浓度为0~0.5μg/mL时,随着质量浓度的增加,藻胆蛋白含量增加,螺旋藻生长加快,累积的螺旋藻生物量增加;0.5μg/mL的Ni^2+对螺旋藻生长、生物量累积和藻胆蛋白含量具有最大促进作用;0.5μg/mL的Ni^2+处理,导致螺旋藻叶绿素a在蓝紫光区的吸收光谱发生明显变化,440 nm的吸收峰消失,而在430 nm和450 nm处分别出现一个吸收峰;Ni^2+对藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白的吸收光谱没有显著影响。当Ni^2+质量浓度达到1.0μg/mL时,螺旋藻仍能正常生长。试验结果表明,0.5μg/mL的微量Ni^2+通过改变螺旋藻叶绿素a在蓝紫光区的吸收光谱,提高藻胆蛋白含量,从而促进螺旋藻的生长和生物量的累积,是促进螺旋藻生长的最佳Ni^2+质量浓度,为降低螺旋藻生产成本,以及利用螺旋藻治理水体镍污染提供科学依据。     

重金属离子Pb~(2+)、Cu~(2+)和Cd~(2+)对大银鱼胚胎发育和仔鱼存活的影响

分析了重金属离子Pb2+,Cu2+,Cd2+不同离子浓度对大银鱼胚胎发育的影响。结果表明:在相同浓度下,Cu2+对大银鱼的危害比Pb2+、Cd2+要大;Cu2+、Cd2+、Pb2+对大银鱼受精卵96h的半致死浓度分别为0.0112mg/L、0.1820mg/L、0.1202mg/L。大银鱼仔鱼对重金属离子的耐受浓度比大银鱼受精卵要高。     

9种金属离子对缢蛏消化酶活力的影响

以酶学分析的方法研究9种金属离子(Cu2+、Mg2+、Fe3+、Hg2+、Zn2+、Ca2+、Pb2+、Ag+和Mn2+)对缢蛏(Sinonovaculaconstricta)蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶活力的影响。缢蛏壳长(5 64±0 25)cm,9种金属离子浓度分别设置为2×10-6mol/L、2×10-5mol/L、2×10-4mol/L、2×10-3mol/L、2×10-2mol/L5个梯度。实验表明,缢蛏3种消化酶活力大小为淀粉酶>蛋白酶>纤维素酶;在实验设置的浓度范围内,Cu2+、Fe3+、Mg2+、Pb2+对蛋白酶活力影响不显著,Hg2+、Zn2+、Ca2+、Ag+、Mn2+对蛋白酶活力影响显著;Mg2+、Pb2+对淀粉酶活力影响不显著,Cu2+、Fe3+、Hg2+、Zn2+、Ca2+、Ag+、Mn2+对淀粉酶活力影响显著;Ca2+、Mg2+、Zn2+对纤维素酶活力影响不显著,Pb2+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+、Mn2+对纤维素酶活力影响显著。不同浓度金属离子对缢蛏蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶活力的影响表现出不同的变化趋势。     

三十烷醇对铜藻生长及岩藻黄素含量的影响

为探讨三十烷醇对铜藻生长的影响,本研究采用不同浓度(0、0.1、 0.5、1.0 和2.0 mg/L)的三十烷醇连续施用20 d,或用三十烷醇浸泡处理24 h后,再恢复正常条件培养20 d,分别测定了铜藻的生长、生理生化指标(光合色素、可溶性蛋白、可溶性糖)以及岩藻黄素含量的变化情况。结果显示,连续施用5 d时,各组藻体的比生长速率(RGR)、叶绿素a(Chl.a)、类胡罗卜素(Car)、可溶性蛋白、可溶性糖的含量均显著高于对照组;15 d时,2.0 mg/L浓度组的铜藻生长受到抑制,各项生理指标均显著下降;20 d时,除了0.1 mg/L浓度组的铜藻生长仍有促进外,其他3个较高浓度的施用组均受到不同程度的抑制,且三十烷醇的浓度越高,抑制作用越明显。经三十烷醇浸泡处理的藻体恢复正常条件培养5 d时,各组藻体的RGR、Chl-a、Car、可溶性蛋白和可溶性糖的含量均显著上升;10 d时,0.5和1.0 mg/L浓度组的铜藻生长速率仍显著高于对照组,但15 d时已与对照组无显著差异,且综合各项生理生化指标,1.0 mg/L组的促进作用最为明显,这种促生长的作用能持续到处理后10 d左右。岩藻黄素的含量除连续施用2.0 mg/L组在实验20 d时低于对照组外,其余各实验组在培养20 d内均显著高于对照组,其中1.0 mg/L三十烷醇浸泡处理24 h恢复培养10 d,可使岩藻黄素的含量提高79.5%。研究表明,连续施用低浓度的三十烷醇(0.1 mg/L) 20 d或以1.0 mg/L三十烷醇每10 d浸泡处理24 h,对铜藻的生长和岩藻黄素的积累有显著的促进作用。     

Cu2+对鼠尾藻幼孢子体生长的影响

以鼠尾藻Sargassumthunbergii幼孢子体为材料,研究了Cu2+对不同生长时期的鼠尾藻幼孢子体生长的影响。不同生长时期的鼠尾藻幼孢子体对微量Cu2+都是敏感的。对于早期的鼠尾藻幼孢子体,5μg/L以上浓度的Cu2+对其正常生长不利;当Cu2+浓度达到或超过250μg/L时,该时期幼孢子体基本停止生长。对于后期的鼠尾藻幼孢子体,10μg/L以上浓度的Cu2+对其正常生长不利;1μg/L浓度的Cu2+对其生长有促进作用;当Cu2+浓度达到或超过50μg/L时,该时期幼孢子体增长缓慢或基本停止生长。鼠尾藻幼孢子体的假根由于结构和功能特性,对Cu2+的敏感程度不大,Cu2+处理初期依然表现出快速增长。