發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 05:26

　　 近幾十年來，一些近岸海區(qū)底層海水季節(jié)性的低氧/缺氧現(xiàn)象日益嚴(yán)重，威脅著河口/近海與陸架淺海生態(tài)系統(tǒng)的安全。季節(jié)性缺氧區(qū)也逐漸成為生物地球化學(xué)和環(huán)境科學(xué)研究的熱點(diǎn)區(qū)域。近些年來，我國(guó)一些主要河口及附近海域如長(zhǎng)江口、珠江口經(jīng)常出現(xiàn)的季節(jié)性缺氧現(xiàn)象，伴隨著頻繁發(fā)生的赤潮，嚴(yán)重影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。研究有機(jī)物在這些環(huán)境中的降解，對(duì)研究近海碳循環(huán)和海洋環(huán)境保護(hù)有重要意義。 本研究以中國(guó)近海常見的赤潮藻中肋骨條藻為研究對(duì)象，通過建立一系列模擬實(shí)驗(yàn)，追蹤該微藻中的多種脂類生物標(biāo)志物在不同缺氧環(huán)境海水中的降解行為，模擬有機(jī)物在中國(guó)近海缺氧海水中的降解過程。通過調(diào)配空氣，氮?dú)夂虲O2體積比例建立氧飽和度分別為0%，25%，50%和100%不同程度的缺氧環(huán)境，并在這些環(huán)境中對(duì)指數(shù)生長(zhǎng)后期的中肋骨條藻進(jìn)行系列培養(yǎng)。在不同的培養(yǎng)時(shí)間下從模擬培養(yǎng)的藻樣中分別提取出其中的中性脂類和脂肪酸類化合物，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析測(cè)定它們的含量，追蹤培養(yǎng)周期內(nèi)脂類化合物濃度隨時(shí)間的變化情況并計(jì)算出降解速率常數(shù)。結(jié)果表明：海水體系中氧氣的含量對(duì)微藻脂類標(biāo)志物（中性脂和脂肪酸）降解有重要影響。（1）不同環(huán)境體系中，氧飽和度越高，脂類有機(jī)物降解越快，相應(yīng)降解度也越高。培養(yǎng)結(jié)束時(shí)（T=90天），0%含氧組中仍有一定的殘留，且甾醇類殘留百分量相對(duì)較高；而含氧組中降解程度均較高，甚至完全降解。（2）通過代入有機(jī)物降解經(jīng)典的multi-G模型，對(duì)中肋骨條藻中多種脂類化合物的降解進(jìn)行模擬并計(jì)算它們的降解速率，結(jié)果顯示，培養(yǎng)周期內(nèi)（90天）中性脂的平均降解速率常數(shù)為0.019d-1~0.31d-1，脂肪酸的平均降解速率常數(shù)0.15d-1~0.46d-1。而且多數(shù)中性脂和脂肪酸的降解速率常數(shù)Kav與含氧量（氧飽和度）的相關(guān)性結(jié)果顯示兩者呈線性正相關(guān)關(guān)系，表明氧飽和度對(duì)海水中有機(jī)物降解影響的顯著性不同。（3）通過進(jìn)一步計(jì)算和對(duì)比各種脂類化合物在不同含氧體系中降解速率常數(shù)與無氧體系降解速率常數(shù)比值（Ε）發(fā)現(xiàn)，不同含氧體系中的同一化合物Ε值隨含氧量的升高而變大，氧飽和度100%體系中的十六烷醇和菜籽甾醇值較高，分別為6.31和7.21；脂肪酸類化合物的Ε值也有類似變化趨勢(shì)，但各不同含氧體系中脂肪酸的Ε值（100%含氧組的最高值僅為2.85）明顯低于相應(yīng)含氧體系的中性脂的Ε值。結(jié)果說明，氧氣量的改變對(duì)中性脂化合物降解影響更大，且相同環(huán)境中有機(jī)化合物自身結(jié)構(gòu)的差異也導(dǎo)致它們有不同的降解行為。（4）相同氧飽和度體系中，脂肪酸化合物的降解速率Kav要高于中性脂化合物，表明脂類化合物自身結(jié)構(gòu)以及環(huán)境中微生物降解的優(yōu)先選擇性不同對(duì)其降解亦有較大影響。
【學(xué)位單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：P734
【部分圖文】：

物體主要分子響應(yīng)的部分基因的調(diào)節(jié)變化。（b）性和生殖方面的影響，具體研究實(shí)例結(jié)果可參看表現(xiàn)在對(duì)個(gè)體行為和生長(zhǎng)方面的影響，當(dāng) DO≤受到負(fù)面影響[33]。當(dāng) DO < 2 mg/L 時(shí)，不僅會(huì)降會(huì)有異常行為。如，失去挖洞能力或從沉積底層0.5mg/L 時(shí)，生存在海底的大型生物也會(huì)死亡[34]。的生物對(duì)短暫性低氧會(huì)表現(xiàn)出回避行為，但是長(zhǎng)生態(tài)結(jié)構(gòu)的改變[35]。如在永久性低氧的墨西哥高達(dá) 2700 km2的死亡區(qū)[36]。調(diào)查表明，在一些物種、小型群落取代大型群落的現(xiàn)象[37]。也有層海區(qū)出現(xiàn)溶解氧低值時(shí)，其底棲生物量則表布不均勻且生物多樣性較差[38]。

圖 3 不同氧飽和度體系中肋骨條藻培養(yǎng)示意圖Fig. 3 Incubation of S. costatum cells in seawater under various oxygen saturation2.2.3 脂類化合物的提取、測(cè)定和分析脂類化合物的提取分析參照 Sun 等人的提取方法（見圖 5），簡(jiǎn)述如下：離心收集的微藻取出少量用于含水量測(cè)定，剩余藻樣用 10 ml 甲醇為萃取液，漩渦混合并超聲處理，再離心（2500r/min，5min），移取上清液至 250 ml 分液漏斗中。再向樣品中加入 10 ml 體積比為 2:1 的 CH2Cl2和 CH3OH 混合萃取液，旋渦混合并超聲處理，離心轉(zhuǎn)移上清液于同一分液漏斗中，共重復(fù)萃取 3 次。向分液漏斗中加入 5%NaCl 至萃取液分層，振搖后靜置≥6 h 釋放底層溶液于梨形瓶中。再向分液漏斗中加入 10 ml CH2Cl2萃取，振搖后靜置≥6 h 下層溶液于同一梨形瓶，共重復(fù) 3 次。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)梨形瓶近乎干燥，用 1.5 ml 0.5 mol/L 甲醇溶液淋洗至已備好的 20 ml 玻璃試管中，至少淋洗三遍。向玻璃試管中的淋洗液加入幾滴高純

微藻生物標(biāo)志物在缺氧海水中降解的模擬研究殘留，其中兩種甾醇的降解度均小于 40%，直至培養(yǎng)結(jié)束時(shí)這兩種化合物仍有超過 30%未降解。與之相對(duì)應(yīng)，100% 含氧體系中五種化合物在培養(yǎng)結(jié)束時(shí)降解度均超過 90%，十八烷醇和植醇甚至完全降解。而氧飽和度為 25%和 50%兩個(gè)含氧體系的每種化合物的降解度差別不大。(4)不同含氧體系中各化合物的平均降解速率常數(shù) Kav變化趨勢(shì)不同（如圖 8，并將在下一部分重點(diǎn)討論）。各類化合物不同的 Kav值也決定著培養(yǎng)結(jié)束時(shí)（t=90 d）相應(yīng)體系中各化合物的殘留率（如圖 7），在有氧體系中直鏈脂肪醇的殘留率最低，甾醇和植醇的殘留率較高，且甾醇?xì)埩袈矢撸欢跓o氧體系中，各中性脂的殘留率都相對(duì)偏高，且甾醇>植醇>直鏈脂肪醇。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2838785