题名藻类与重金属的相互作用研究
作者陈海柳
学位类别硕士
答辩日期2003-06-01
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师潘纲
关键词藻类:重金属 毒性 转化 生物吸附
学位专业环境科学
中文摘要藻类与重金属的相互作用研究对于了解重金属对水生生物的致毒机理和藻类的抗性机制、利用藻类生物监测和防治水体重金属污染具有重要的意义,但目前这一领域的工作在机理研究、方法手段等方面均存在着不足。本研究测试了四种重金属(Cu2’、Zn2’、Cd2’、Cr(Ⅵ))分别抑制五种藻类(蛋白核小球藻、羊角月牙藻、四尾栅藻、聚球藻、钝顶螺旋藻)生长的毒性效应,在比较分析的基础上, 采用X射线吸收近边结构(XANES)的手段探索了藻类对Cr(Ⅵ)的吸收和转化作用;通过考察高岭土和海泡石对ZIl2’的吸附、解吸性能以及它们与重金属毒性、藻类生长之间的关系,从天然水体中颗粒物的角度分析了影响重金属生物毒性的因素;并选择对重金属耐受性较强的钝顶螺旋藻,比较了其非活体形式对几种重金属的吸附性能。研究发现:
Cu2’对藻类生长的抑制作用最大,而Cr(Ⅵ)的毒性比Cu2’、Zn2’、Cd2+低得多。钝顶螺旋藻对四种重金属均表现出了较强的耐受性;聚球藻和小球藻则最敏感。重金属毒性和藻类耐受性的差异除了与金属本身的性质和藻细胞的大小、形态、生理机能有关外,还受到环境条件的影响。高盐、高碱的培养环境有利于螺旋藻抵抗重金属的毒害,四尾栅藻的抗性则与其吸收重金属的速度较慢有关。XANES的分析结果表明,对Cr(Ⅵ)最敏感的蛋白核小球藻对培养环境中Cr(Ⅵ)的吸收量明显高于其它四种藻。小球藻在吸收Cr(Ⅵ)的同时也将其转化为了Cr(III),且与细胞结合的Cr主要以Cr(III)的形式存在。Cr(Ⅵ)对蛋白核小球藻的毒性与其在细胞内外发生的氧化.还原反应过程有关。
在蛋白核小球藻的培养液中,海泡石对zn2’的吸附能力比高岭土要强,且吸附不可逆性比高岭土高,因而能够明显降低Zn2’对小球藻生长的抑制作用;而吸附能力较弱的高岭土所吸附的Zn2’在体系被稀释时又易发生解吸,其降低Zn2’对小球藻毒性的作用相对要小。天然水体中不同粘土对重金属吸附可逆性的差异直接影响着重金属在水环境中的迁移、分布及其生物毒性。
非活体材料螺旋藻粉对Cr(Ⅵ)、Cu2’、Zn2’、Cd2’、pb2+均有不同程度的吸附,尤其对pb2’表现出了较强的吸附能力,当pH=5、离子强度为0.05 M(NaCl)、藻用量为2∥L、C0=50 m∥L时,吸附去除率可达80%以上,螺旋藻在低浓度(<100mg/L)重金属废水的生物治理方面具有进一步研究的价值。
语种中文
学科主题环境水质学
公开日期2011-12-12
内容类型学位论文
源URL[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/2094]  
专题生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
陈海柳. 藻类与重金属的相互作用研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2003.
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