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文檔簡介
1、在社會的不斷發(fā)展和人類持續(xù)不斷的活動影響下,水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,“水華”和“赤潮”的爆發(fā)也日趨頻繁,由此而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題以及藻類的防治問題一直備受全世界的關(guān)注。目前,對于藻類的去除技術(shù)主要有化學(xué)、物理和生物方法,這些方法都有一定的缺陷,不能有效的大規(guī)模應(yīng)用于實際水體除藻。近年來,人們發(fā)現(xiàn)一定濃度的過氧化氫能夠殺滅藻細(xì)胞,并且過氧化氫只含有氫和氧兩種元素,對環(huán)境污染小,是一種潛在的環(huán)保除藻劑。
本文以銅綠微囊藻,一種能
2、夠引起藍(lán)藻“水華”的特征優(yōu)勢藍(lán)藻為試驗材料,以藻細(xì)胞數(shù)和葉綠素a含量為指標(biāo)來研究過氧化氫在單一環(huán)境因素與復(fù)合環(huán)境因素以及藻細(xì)胞自身因素影響下對銅綠微囊藻生長的影響,以期為藍(lán)藻水華的治理和過氧化氫除藻技術(shù)提供更加全面的科學(xué)依據(jù)。然后從藻細(xì)胞氧化與抗氧化能力的角度分析過氧化氫對銅綠微囊藻的損傷效應(yīng),以總抗氧化能力(T-AOC)水平、類胡蘿卜素和丙二醛(MDA)含量變化為指標(biāo)來研究過氧化氫對銅綠微囊藻的氧化損傷機制,為過氧化氫除藻的機理提供一
3、定的理論參考。同時,通過對培養(yǎng)基中過氧化氫含量分析來簡單探討過氧化氫除藻之后對水體環(huán)境的影響,可在一定程度上為實際應(yīng)用過氧化氫除藻的環(huán)境可行性提供依據(jù)。本研究的主要成果有:
(1)不同濃度的H2O2處理藻液,會對藻細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的毒害作用,H2O2濃度越大,毒害作用越大。24h之后,銅綠微囊藻藻細(xì)胞數(shù)、葉綠素a含量、類胡蘿卜素含量、蛋白質(zhì)含量以及T-AOC都有了非常大的減小,而MDA含量顯著增加,同時培養(yǎng)基中的H2O2含量也
4、迅速降低;隨著處理時間的增加,毒害作用一直延續(xù),培養(yǎng)基中H2O2也逐漸被消耗和分解,72h之后,藻細(xì)胞各指標(biāo)含量的數(shù)值降得很低,同時MDA含量也增加到最大,藻細(xì)胞的損傷效應(yīng)也達(dá)到最大。其中,H2O2濃度為50mg/L時,能夠有效的去除藻細(xì)胞,并且對藻細(xì)胞的生理指標(biāo)以及抗氧化能力都有很強的損傷效應(yīng),并且72h之后,培養(yǎng)基中H2O2的含量減少了98%,殘留量很低。
(2)水體中溶液pH值的大小、溫度以及光照都會影響銅綠微囊藻的生長
5、,同時也會對H2O2的除藻效果產(chǎn)生影響。pH7.5~8.5的微堿性環(huán)境條件最適合銅綠微囊藻生長繁殖,而在pH6.5~7.5的中性環(huán)境條件下,H2O2對銅綠微囊藻的去除以及藻細(xì)胞葉綠素a含量的降低效果較好,中、堿性(pH7.5~9.5)的環(huán)境條件更有利于培養(yǎng)基中H2O2的消耗與分解。在20~30℃的溫度范圍內(nèi),H2O2都能有效去除銅綠微囊藻,溫度對H2O2除藻影響差異不大。2500lx~4500lx的光照下,銅綠微囊藻有較高的生長量,以光
6、照為3500lx時,其生長量達(dá)到最大;H2O2去除藻細(xì)胞,在短時間內(nèi),低光照強度有利于H2O2去除銅綠微囊藻,但隨著時間的增加,光照的影響作用不太明顯;在相同的時間內(nèi),光照強度越大,培養(yǎng)基中H2O2的殘留量越低。
(3)正交試驗結(jié)果表明,光照、溫度、pH和H2O2濃度四個因素中,對藻細(xì)胞去除率影響大小的因素依次是:H2O2濃度>pH>光照>溫度;對藻細(xì)胞葉綠素a含量去除影響最大因素也是H2O2濃度,影響最小的是pH值;而對培養(yǎng)
7、基中H2O2殘留量的影響大小順序是:H2O2濃度>光照>pH>溫度。結(jié)合正交試驗與實際情況,確定去除銅綠微囊藻的最佳條件是光照為1500lx、H2O2濃度為50mg/L、pH值為7.5、溫度為25℃。
(4)銅綠微囊藻自身因素也會對H2O2的除藻效果產(chǎn)生一定的影響。50mg/L H2O2處理藻液時,藻液的初始藻細(xì)胞數(shù)大小對H2O2除藻影響不大。72h內(nèi),初始藻細(xì)胞數(shù)為1×106~1×107個/ml時,H2O2除藻的效果差別不是
8、很大,當(dāng)初始藻細(xì)胞數(shù)超過2×107個/ml時,相同濃度的H2O2,除藻效果略有下降。對于不同生長階段的藻細(xì)胞,H2O2對其生長及損傷效應(yīng)的影響不一樣,對藻細(xì)胞的去除效果也不一樣。H2O2對衰亡期藻細(xì)胞的損傷效應(yīng)最大,去除效果也最好,其次是適應(yīng)期的藻細(xì)胞,穩(wěn)定期和對數(shù)期的藻細(xì)胞損傷效應(yīng)差異不顯著。
H2O2是一種潛在的除藻劑,本身分解也只產(chǎn)生水和氧氣,對環(huán)境無污染,可以用H2O2來殺滅水體中的銅綠微囊藻,這對于藍(lán)藻“水華”的治理
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