化学方法治理棕囊藻赤潮的研究

化学方法治理棕囊藻赤潮的研究

梁想[1]2002年在《化学方法治理棕囊藻赤潮的研究》文中指出棕囊藻赤潮已经成为我国有害有毒的严重赤潮之一,研究其治理问题是当务之急。为此我们进行了一系列的实验研究,以期找出较为理想的去除方法。 在实验室对球形棕囊藻(香港株)进行了纯种培养,在批次培养中,球形棕囊藻的生活周期约为20~30天。 在实验室中测定棕囊藻细胞密度及光密度(OD值)并进行直线回归分析,同时采用光密度值来估算棕囊藻的生物量。结果表明:OD值与细胞浓度呈良好的正比线性关系:N(×10~4个/ml)=644.63OD—1.73,(R=0.9985)。用光密度法可以简便、准确而又快速地测量棕囊藻的生物量。 论文对有机除藻剂进行了筛选研究,对目前常用于工业循环冷却水的6种有机杀生剂进行了试验研究,发现异噻唑啉酮、戊二醛和新洁而灭对棕囊藻均具有良好的去除效果,它们使用的最低有效浓度分别是:1.0mg/L、1.4mg/L、0.6mg/L,除藻率达80%。有机除藻剂对棕囊藻赤潮最佳投药期是其对数生长期的前期。此外,研究表明,异噻唑啉酮和戊二醛有良好的抑藻效果。 用絮凝剂PAC和PASS絮凝处理方法对棕囊藻去除是可行,因其见效快,效果好,可作为应急措施处理棕囊藻赤潮。PVP-I在棕囊藻生长指数期前期具有良好的除藻效果。

洪爱华[2]2003年在《几种化学除藻剂去除棕囊藻赤潮的研究》文中认为棕囊藻赤潮已经成为我国有害有毒的严重赤潮之一,研究其治理问题是当务之急。在前期工作的基础上,我们进行了进一步的实验研究,以期找出更为理想的去除棕囊藻的方法。通过载体吸附碘后用于去除棕囊藻的研究是对现有的赤潮治理提出的一个新尝试。 本文研究了缓释除藻剂碘伏对棕囊藻的去除作用,发现碘伏有一定的除藻能力,在棕囊藻指数生长期前期加入碘伏,最低有效除藻浓度为30mg/L。为了降低碘伏的使用量以降低成本,也为了避免高浓度药剂对其他水生生物产生不利的影响以及避免藻类对单一除藻剂产生抗性,把碘伏分别与新洁而灭和异噻唑啉酮复配,发现复配除藻剂不仅大大降低了药剂的使用量,还提高了其除藻能力。在棕囊藻指数生长期前期加入复配除藻剂,最佳浓度配比分别是碘伏:新洁而灭为3.0mg/L:1.5mg/L;碘伏:异噻唑啉酮为1.0mg/L:0.15mg/L。 通过研究碘伏、新洁而灭和异噻唑啉酮对棕囊藻的生理效应和使用扫描电子显微镜观察棕囊藻的形态结构的破坏情况,探讨了这几种除藻剂的除藻机理。另外,为了更完善的评价除藻剂的性能,还研究了除藻剂对海洋原甲藻的去除作用,发现碘伏对其的灭杀能力更强,最低有效除藻浓度为5mg/L,说明同一药剂对不同赤潮藻有不同的作用。 论文还初步研究了水溶性甲壳素碘对棕囊藻的去除作用,发现其也有一定的除藻能力。

晏荣军[3]2006年在《球形棕囊藻与溶藻细菌的关系研究》文中研究指明近年来,球形棕囊藻在我国南部海域多次暴发大面积有害赤潮,给水产资源和近岸海水养殖造成了严重的危害和经济损失,并给人们的健康造成了一定的影响。在利用物理、化学等方法治理赤潮不甚理想的情况下,溶藻细菌作为生物治理手段成为新的研究方向。本文在综合国内外相关研究的基础上,研究了环境因子对球形棕囊藻生长的影响;球形棕囊藻的生活史;溶藻细菌的筛选及其分子生物学鉴定。论文还应用流式细胞仪研究了在溶藻细菌作用下的球形棕囊藻荧光变化特征,这些研究结果为赤潮的生物防治提供了理论及应用依据。主要的研究结果如下: 1.球形棕囊藻在盐度为0的淡水中仍能生长增殖。用原子力显微镜研究发现,不同盐度下生长的球形棕囊藻其大小、形态存在较为显着的差异。淡水中生长的球形棕囊藻细胞直径明显大于同期在海水中培养的藻细胞,细胞表面光滑、鞭毛清晰可见;而在盐度较高的海水中培养的球形棕囊藻细胞表面粗糙,并形成非常明显的凹孔。根据本研究结果预测,现今频繁在海洋中导致赤潮的球形棕囊藻,由于航运的交流,在未来的江河、湖泊等淡水体中也有可能会形成水华。 2.发现了球形棕囊藻新的独特生活史。球形棕囊藻可以由初期的藻细胞群体相互靠近并通过絮状多糖黏附融合为更大的群体,然后发展成为单个囊泡。囊泡的形成还可以以二分裂的方式进行增殖。实验室批次培养发现球形棕囊藻囊泡的生长周期为14天,最大直径可达20mm,细胞经历3代培养以后很难再形成肉眼可见的囊泡。 3.从珠海赤潮海水中分离出2株溶藻细菌Y01和Y04,对球形棕囊藻均有显着的溶藻效果。溶解方式均为溶藻细菌直接裂解藻细胞,其作用机制为:少数几个溶藻细菌吸附棕囊藻表面→溶藻细菌聚集增多→部分棕囊藻表层破裂→藻细胞内物质溶出→棕囊藻被溶解。

王梅[4]2006年在《球形棕囊藻定量方法及盐度、N、P、Fe对其生长的影响》文中认为近年来,球形棕囊藻赤潮在我国东南沿海频频发生,不仅破坏了海洋生态环境,还造成了经济上的巨大损失。球形棕囊藻具有复杂的异型生活史,有单细胞和群体两种不同的生活形态。 论文研究了藻细胞的叶绿素在可见光区的吸收峰、荧光峰、和共振散射峰快速测定其生物量的方法;不同盐度以及在加除藻剂的条件下N、P、Fe含量变化对其生长和各种生理指标的影响;对比分析了湛江株和汕头株的细胞大小、多糖成分;应用原子力显微镜观察藻细胞的形态,取得了一些有意义的结果。 1.实验发现,球形棕囊藻位于红光区681nm有一主发射峰,在远红光区735nm处有一肩峰。这两处的发射峰,是叶绿素a的荧光发射峰。并且在550nm处,有反映藻细胞微粒浓度的共振瑞利散射峰。叶绿素a的含量与藻生物量相关,采用积分球—可见分光光度法、荧光强度及共振瑞利散射法测定球形棕囊藻生物量,方法简便、结果可靠,特别适用于样品的连续测定,有很大的实际应用价值。 2.热胁迫实验表明,45℃下胁迫与35℃和40℃,荧光强度和Fm/Fv的变化明显不同。45℃时,在加热10min时,出现峰值,随后随热处理时间的延长,逐步降低,且无回升的可能。 3.盐度实验表明,球形棕囊藻盐度适应范围广。最适盐度为20‰,藻细胞可在低盐度3‰生长。盐度在10到30,藻细胞体积变化不大。在低盐度和高盐度细胞与盐度10到30相比,细胞体积均有所增加。在盐度20‰—40‰的范围内,荧光峰前移的藻细胞基本上随着盐度的升高而增加。 4.NO_3~-、PO_4~(3-)和Fe~(3+)含量对藻细胞生长有较大的影响。随着培养液中N、P、Fe浓度的增加,藻密度、体积和叶绿素a含量也增大,荧光峰位置向长波方向移动。除藻剂是否添加会出现不同的生长曲线。加除藻剂的生长停滞期较长,并

庄路儿[5]2018年在《含氮化合物联合胁迫下对球形棕囊藻抑藻机制的初探》文中研究表明我国棕囊藻赤潮的频发,会生成有害泡沫物质,消耗水中溶解氧,释放藻毒素,严重破坏海洋生态系统,危害人类健康。课题组前期已从珠海发生棕囊藻赤潮水体中分离得到一株能够抑制球形棕囊藻生长的芽孢杆菌B1,已鉴定出分泌的活性物质为咪唑丙烯酸、N-乙酰组胺、L-组氨酸。本论文在此基础上,进一步对这些纯抑藻物质在单一和联合胁迫下,对球形棕囊藻的抑藻效应、藻细胞的抗氧化系统及抑藻过程中细胞形貌和内部结构变化进行研究,并对球形棕囊藻抑藻前后藻细胞的溶血毒素活性、藻毒素组分的变化进行了测定。主要研究结果如下:(1)以96 h EC_(50)为指标,叁种化合物的抑藻效应强弱的顺序为:咪唑丙烯酸(8μg/mL)>N乙酰组胺(16μg/mL)>L-组氨酸(23μg/mL)。以AI值为判断依据,二元混合物咪唑丙烯酸+N-乙酰组胺对球形棕囊藻的具体联合作用方式为协同作用,而咪唑丙烯酸+L-组氨酸,N-乙酰组胺+L-组氨酸表现为拮抗作用。(2)对抗氧化系统研究表明,二元混合物N-乙酰组胺与+咪唑丙烯酸更有利于提高藻细胞的MDA含量、SOD和CAT活性水平,说明其藻细胞膜脂过氧化,膜系统和抗氧化系统被破坏。(3)FESEM和TEM观察结果表明含氮化合物会对藻细胞形貌和内部结构产生影响,而不同含氮化合物作用于藻细胞的位点有所区别。N-乙酰组胺主要是通过影响细胞膜渗透性造成质壁分离,而咪唑丙烯酸直接破坏藻细胞内部的叶绿体和细胞核。联合处理进一步证明了N-乙酰组胺与咪唑丙烯酸对球形棕囊藻的抑制存在协同作用。(4)对抑藻过程中球形棕囊藻毒素溶血活性变化研究表明:含氮化合物投加浓度为EC_(50)(单一)和1:1 EC_(50)(联合)时,抑藻至第5 d时,咪唑丙烯酸、N-乙酰组胺单一处理组及其联合处理组的溶血百分数相比对照组下降了37.6%,52.5%和67.5%。表明咪唑丙烯酸+N-乙酰组胺对棕囊藻细胞胞内毒素溶血活性影响较大。(5)通过HPLC和GC-MS对含氮化合物抑藻后棕囊藻的毒素检测,HPLC检测结果表明对照组和处理组藻毒素组分不变(均为8个),但N-乙酰组胺和尿刊酸联合胁迫下则可以同时抑制组分4和组分1的合成,GC-MS检测结果则表明N-乙酰组胺+咪唑丙烯酸可抑制C_(17)H_(32)O_2和C_(19)H_(34)O_2两种组分的合成。表明咪唑丙烯酸+N-乙酰组胺能使棕囊藻合成脂肪酸的能力下降,从而降低毒性。

李松涛[6]2010年在《有机改性蒙脱土去除球形棕囊藻的研究》文中研究说明球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)是一种有毒有害的赤潮藻,近年来频繁爆发,给海洋生态环境造成了巨大的危害;因此,开展对球形棕囊藻赤潮的治理研究迫在眉睫。本文首先探讨了季磷盐和季铵盐表面活性剂对球形棕囊藻的去除规律,并以季磷盐、季铵盐为改性剂,价廉易得的蒙脱土为载体制得了改性蒙脱土,研究改性蒙脱土对球形棕囊藻的去除作用。研究结果表明:季磷盐和季铵盐表面活性剂对球形棕囊藻都有着很好的去除作用,并有着相似的作用规律,即碳链长度越长,取代基越复杂,除藻能力越低、表面活性剂中卤素离子不影响除藻效果、单长链的除藻能力优于双长链的、苄基的存在对除藻能力的影响不大,以上研究结果表明除藻能力与其分子结构有关;未改性蒙脱土对球形棕囊藻的去除作用不高,在用量为30.0 mg·L-1、作用时间为72 h时,除藻率仅为35.1%,不能有效除藻;制备改性蒙脱土时,在搅拌反应6 h、搅拌溶液温度为60℃、pH值为7.0条件下制得的改性蒙脱土除藻效果最好,20.0 mg·L-1的十二烷基叁甲基氯化磷改性蒙脱土在48 h对球形棕囊藻的除藻率可达93.0%;改性蒙脱土中改性剂用量、起始藻密度、不同类型改性粘土等对除藻率都有影响;同等实验条件下,季磷盐改性蒙脱土的除藻效果比季铵盐改性蒙脱土的好;絮凝沉降实验表明,改性蒙脱土能较快的将球形棕囊藻细胞絮凝、沉淀,但不能有效杀灭,改性剂在去除球形棕囊藻的过程中发挥着主要作用;改性蒙脱土对球形棕囊藻的去除机制是一个协同作用的过程。实验证明,改性蒙脱土对球形棕囊藻具有良好的去除效果,是一种较为理想的除藻剂,值得深入研究并推广应用。

杨晓新[7]2008年在《溶藻细菌对球形棕囊藻溶藻机理的研究》文中指出近年来赤潮灾害频繁发生,严重危害沿海地区渔业生产和经济发展,开展对有害赤潮的防治研究越来越得到各国的重视。在利用物理、化学等方法治理赤潮不甚理想的情况下,溶藻细菌作为赤潮防治的新方法和可能微生物,开始引起国内外研究人员特别关注,并逐渐成为海洋环境科学研究领域的热点。本文从珠海赤潮发生海域筛选、分离到叁株溶藻细菌G、Y和W,实验表明其对球形棕囊藻均有显着的溶藻效果。分别对叁株溶藻细菌的溶藻作用过程、溶藻前后的藻菌形态变化、溶藻效果与环境因子的影响、溶藻过程中荧光变化、溶藻机理、归趋及其藻际的微生态效应进行了研究,实验结果旨在为近海养殖区有害赤潮藻的微生物防治提供科学依据。主要的研究结果如下:1.从珠海赤潮发生海域中采集水样,分离出11株细菌,分别与指数生长期的棕囊藻共培养,根据溶藻效果,从中筛选出叁株具有显着溶藻作用的细菌G、Y和W。实验结果表明,叁株细菌均显示为革兰氏阳性,属于杆菌,形态上明显不同,G细菌多处于分裂状态,Y细菌常为族集状聚合态,W细菌以多个细胞相连的方式存在。叁株细菌都对球形棕囊藻有显着的溶藻效果。2.利用原子力显微镜研究了不同藻菌作用时期的形态变化。结果表明,溶藻细菌对球形棕囊藻藻细胞有破坏和杀灭作用,可导致藻细胞破裂和胞内物质溶出而死亡;在溶藻后期,藻细胞被完全破坏为游离的碎片,藻菌共同培养液中溶藻细菌密度明显增加,并发现溶藻细菌的周围有丝状的粘质分泌物,这些分泌物可能对藻细胞产生溶蚀作用。3.实验研究表明,盐度、光照和藻密度等因素对细菌的溶藻效果影响较大。G和Y细菌均在30‰盐度时溶藻效果最好,15‰时最差,W细菌在20‰时溶藻效果最好,35‰时最差;在不同光暗比的光照条件下,细菌G、Y和W都具有溶藻能力;比较叁株细菌对处于生长初期和对处于指数生长期不同藻密度的棕囊藻细胞的抑制效果,发现G、Y和W对前者溶藻效果较好,其中叁株中又以细菌G抑制效果最好。4.对细菌作用前后的藻菌体进行AO染色,利用流式细胞仪进行荧光分析,结果表明,在细菌作用下,藻细胞密度明显下降的同时,伴随着藻色素的明显锐减,且在溶藻后期共同培养液里AO荧光异常增强,对照研究结果显示在体系里出现了大量增殖的溶藻细菌;利用流式细胞仪通过PI染色并结合藻的叶绿素自发荧光分析了溶藻过程藻的生理学特征,发现叁株细菌的溶藻作用趋势是先破坏棕囊藻细胞膜,使其膜完整性受损,进而破坏叶绿素,造成藻体的非自然死亡,最后在细菌的持续作用下,藻菌共同培养液中约90%左右藻体细胞的核酸物质受到严重破坏,形成了最终的细胞碎片。5.利用共聚焦激光显微镜结合PI染色和PI/AO双染色,观测到在溶藻细菌作用下藻菌共培养液中棕囊藻细胞有着不同程度的膜破损和膜缺失现象,且共培养液里有大量凋亡小体和核小体的产生,以及广泛的DNA断裂、DNA片断形成和细胞空腔等现象出现。所有这些细胞的非正常凋亡都是在加入溶藻细菌后发生的,而对照组的藻细胞则为良好生长的荧光阴性表征,可见藻细胞的这种非正常凋亡跟溶藻细菌密切有关,推断正常生理生长的棕囊藻细胞是被溶藻细菌诱导凋亡,因此提出了溶藻细菌诱导藻细胞快速凋亡模型。6.通过测定β-葡萄糖苷酶来检测胞外酶活性变化,结果表明其在藻菌作用过程的活性变化和Doucette的水华种群动力学模式非常契合,从而验证并补充了溶藻细菌的动力学作用模式,表明了溶藻细菌是可以在良性循环的模式上进行赤潮治理的,其可以分离自赤潮海域,并作用于海洋水体中赤潮藻藻细胞,最后随赤潮消退而逐渐消失于海洋环境中,是天然的,且是对海域生物安全的海洋本土物种,符合目前国际上对赤潮防治剂“高效、低毒、价廉、易得”的赤潮防治要求。

全常春[8]2005年在《异噻唑啉酮去除棕囊藻及其缓释药物制备的研究》文中进行了进一步梳理近年来,棕囊藻赤潮在我国东南沿海频频发生,不仅破坏了海洋生态环境,还造成了经济上的损失。因此,研究棕囊藻赤潮的治理方法对于保护海洋生态环境以及促进我国经济发展都有重要意义。 本论文研究了异噻哗啉酮对不同生长时期球形棕囊藻的抑制、灭杀作用。实验发现,藻细胞密度为1000 cell/mL时,0.05 mg/L的异噻唑啉酮即可以完全抑制藻细胞的生长繁殖。此外,实验还发现,当除藻剂完全抑制藻细胞的生长与繁殖时,其浓度与藻细胞密度成正比关系,线性关系良好(R~2=0.982)。 本论文还研究了异噻唑啉酮对棕囊藻的灭杀机理。实验发现,异噻唑啉酮对棕囊藻的细胞形态结构破坏程度不大,表明了异噻唑啉酮对藻体的细胞壁、细胞膜具有很强的穿透作用,能够快速穿透细胞壁和细胞膜,与细胞内部的蛋白质作用,抑制细胞生理功能的正常发挥,导致藻体死亡。 此外,本论文以异噻唑啉酮作为除藻剂,甲壳素、壳聚糖、聚乙烯醇等高分子材料作为载体,研究了异噻唑啉酮缓释药膜的制备、缓释性能以及各因素对其缓释性能的影响。实验发现,药膜中异噻唑啉酮完全释放所需时问最短的为20min,最长的为48h,所有药膜均有一定的缓释性能。载药比、药膜厚度以及交联度等因素明显影响药膜的缓释性能,药物完全释放所需时间与载药比成反比关系,与药膜厚度成正比关系,与交联度成正比关系。药物缓释的主要机理为扩散控制释放体系和溶胀控制体系理论。 异噻唑啉酮的除藻实验及其缓释药物研究实验表明:异噻唑啉酮对棕囊藻具有良好的灭杀性能;而且还可以制备成缓释药膜,通过药膜的缓释作用,不仅延长了药物的作用时间,提高了除藻效率,还避免了局部浓度过高导致海洋中其它生物受损的问题。

朱添祥[9]2006年在《棕囊藻赤潮的仿真治理模拟试验研究》文中提出棕囊藻Phaeocystis spp.由于其独特的生理、生态学特征使它在全球范围内高丰度、富分布,对改变整个地球生态环境存在威胁。棕囊藻赤潮在我国南海海域频频发生,并且有往北扩大的趋势,它已经成为我国有害有毒的严重赤潮之一。因此,其对于棕囊藻赤潮治理方法的研究是当前赤潮研究的重点。 本论文在实验室中自组装一个板式生物反应器,对藻进行连续盐培养与梯度盐培养,通过与静止培养的比较分析,研究了在反应器中棕囊藻的生长曲线的变化,除藻剂(异噻唑啉酮)对不同生长时期球形棕囊藻(汕头株)的抑制、去除效果以及其在棕囊藻的扩散情况。除藻剂对叶绿素a在不同培养方式中的4个生长时期的变化。也研究了藻在梯度赫培养中,营养盐N、P对藻生长的影响。 实验表明,在反应器中,不同的培养方式棕囊藻有不同的藻密度,静止培养中最高藻密度是8.7×10~6cell/ml,除藻剂最大用量为3.0mg/L;连续盐培养中最高藻密度达到了1.07×10~7cell/ml,除藻剂最大用量为3.5mg/L;在梯度盐培养时更达到1.62×10~7cell/ml,除藻剂最大用量为4.0mg/L;异噻唑啉酮在藻中的扩散重现性较好,在营养盐对藻生长的影响实验中,得出了P比N更能使藻增殖。即P对藻细胞生长以及生理特性的影响高于N。

李波, 蓝文陆, 李天深, 黎明民[10]2015年在《球形棕囊藻赤潮消亡过程环境因子变化及其消亡原因》文中认为针对2014年2月北部湾近岸海域的2次球形棕囊藻赤潮,分析了球形棕囊藻赤潮消亡过程的环境变化,探讨了球形棕囊藻赤潮消亡的原因。结果表明:棕囊藻赤潮发生期各站点球形棕囊藻的胶质囊泡密度为200~3000个·m-3,细胞密度为1.8×107~1.5×108cells·L-1,而赤潮消亡期各站点球形棕囊藻的胶质囊泡密度为1~200个·m-3,细胞密度为1.0×106~8.3×107cells·L-1,监测期间胶质囊泡和细胞密度呈下降趋势,赤潮逐步消亡;赤潮消亡时主要环境因子变化特征显着,水温、p H值、DO及COD含量呈下降趋势,活性磷酸盐及部分站点无机氮浓度较低,氮磷比呈上升趋势;温度降低、盐度升高和磷酸盐的限制影响球形棕囊藻的生长繁殖,很可能是直接导致球形棕囊藻赤潮消亡的主要原因。本研究为今后球形棕囊藻赤潮的预警和治理提供重要依据。

参考文献:

[1]. 化学方法治理棕囊藻赤潮的研究[D]. 梁想. 暨南大学. 2002

[2]. 几种化学除藻剂去除棕囊藻赤潮的研究[D]. 洪爱华. 暨南大学. 2003

[3]. 球形棕囊藻与溶藻细菌的关系研究[D]. 晏荣军. 暨南大学. 2006

[4]. 球形棕囊藻定量方法及盐度、N、P、Fe对其生长的影响[D]. 王梅. 暨南大学. 2006

[5]. 含氮化合物联合胁迫下对球形棕囊藻抑藻机制的初探[D]. 庄路儿. 暨南大学. 2018

[6]. 有机改性蒙脱土去除球形棕囊藻的研究[D]. 李松涛. 暨南大学. 2010

[7]. 溶藻细菌对球形棕囊藻溶藻机理的研究[D]. 杨晓新. 暨南大学. 2008

[8]. 异噻唑啉酮去除棕囊藻及其缓释药物制备的研究[D]. 全常春. 暨南大学. 2005

[9]. 棕囊藻赤潮的仿真治理模拟试验研究[D]. 朱添祥. 暨南大学. 2006

[10]. 球形棕囊藻赤潮消亡过程环境因子变化及其消亡原因[J]. 李波, 蓝文陆, 李天深, 黎明民. 生态学杂志. 2015

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