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和環(huán)境科學研究的熱點區(qū)域。近些年來，我國一些主要河口及附近海域如長江口、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，嚴重影響了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。研究有機物在這些環(huán)境中的降解，對研究近海碳循環(huán)和海洋環(huán)境保護有重要意義。 本研究以中國近海常見的赤潮藻中肋骨條藻為研究對象，通過建立一系列模擬實驗，追蹤該微藻中的多種脂類生物標志物在不同缺氧環(huán)境海水中的降解行為，模擬有機物在中國近海缺氧海水中的降解過程。通過調配空氣，氮氣和CO2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)境中對指數(shù)生長后期的中肋骨條藻進行系列培養(yǎng)。在不同的培養(yǎng)時間下從模擬培養(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-質譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析測定它們的含量，追蹤培養(yǎng)周期內脂類化合物濃度隨時間的變化情況并計算出降解速率常數(shù)。結果表明：海水體系中氧氣的含量對微藻脂類標志物（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，脂類有機物降解越快，相應降解度也越高。培養(yǎng)結束時（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）通過代入有機物降解經(jīng)典的multi-G模型，對中肋骨條藻中多種脂類化合物的降解進行模擬并計算它們的降解速率，結果顯示，培養(yǎng)周期內（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）的相關性結果顯示兩者呈線性正相關關系，表明氧飽和度對海水中有機物降解影響的顯著性不同。（3）通過進一步計算和對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，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）明顯低于相應含氧體系的中性脂的Ε值。結果說明，氧氣量的改變對中性脂化合物降解影響更大，且相同環(huán)境中有機化合物自身結構的差異也導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構以及環(huán)境中微生物降解的優(yōu)先選擇性不同對其降解亦有較大影響。
【學位單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2013
【中圖分類】：P734
【部分圖文】：

物體主要分子響應的部分基因的調節(jié)變化。（b）性和生殖方面的影響，具體研究實例結果可參看表現(xiàn)在對個體行為和生長方面的影響，當 DO≤受到負面影響[33]。當 DO < 2 mg/L 時，不僅會降會有異常行為。如，失去挖洞能力或從沉積底層0.5mg/L 時，生存在海底的大型生物也會死亡[34]。的生物對短暫性低氧會表現(xiàn)出回避行為，但是長生態(tài)結構的改變[35]。如在永久性低氧的墨西哥高達 2700 km2的死亡區(qū)[36]。調查表明，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，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），簡述如下：離心收集的微藻取出少量用于含水量測定，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，離心轉移上清液于同一分液漏斗中，共重復萃取 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 3 次。旋轉蒸發(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)結束時這兩種化合物仍有超過 30%未降解。與之相對應，100% 含氧體系中五種化合物在培養(yǎng)結束時降解度均超過 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變化趨勢不同（如圖 8，并將在下一部分重點討論）。各類化合物不同的 Kav值也決定著培養(yǎng)結束時（t=90 d）相應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，且甾醇殘留率更高；而在無氧體系中，各中性脂的殘留率都相對偏高，且甾醇>植醇>直鏈脂肪醇。
【參考文獻】

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本文編號：2838785