本文關(guān)鍵詞：萊茵衣藻對(duì)納米氧化銅在水環(huán)境中的分布規(guī)律及去除效能的影響

  更多相關(guān)文章： 萊茵衣藻 納米氧化銅 去除效能 分布規(guī)律 胞外聚合物

【摘要】：本文采用萊茵衣藻作為研究對(duì)象,通過研究其對(duì)納米氧化銅的吸附和吸收的效果及其對(duì)納米氧化銅形態(tài)分布的影響,系統(tǒng)的闡述了萊茵衣藻對(duì)納米氧化銅的去除和分布特征的影響,揭示萊茵衣藻對(duì)水環(huán)境中納米氧化銅去除的可行性。采用多種手段對(duì)吸附過程中萊茵衣藻藻細(xì)胞及納米氧化銅的形態(tài)進(jìn)行了表征;通過靜態(tài)批處理吸附試驗(yàn),研究吸附的影響因素、吸附等溫線、吸附動(dòng)力學(xué),考察了萊茵衣藻對(duì)納米氧化銅的吸附性能,并探討了其吸附機(jī)理;通過96h吸收實(shí)驗(yàn)分析萊茵衣藻的存在對(duì)納米金屬分散/團(tuán)聚現(xiàn)象的影響,對(duì)其吸收效能的影響及納米金屬在水-水/微藻界面-胞內(nèi)的分布規(guī)律的影響,并測(cè)定萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物EPS含量的變化,揭示其對(duì)吸收過程的影響。主要研究結(jié)論如下:(1)FT-IR紅外分析表明,萊茵衣藻藻細(xì)胞表面含有大量可以與金屬離子結(jié)合的官能團(tuán),如羥基、羧基、氨基等,在萊茵衣藻對(duì)金屬離子的吸收中扮演了重要的角色。BET分析表明,納米氧化銅的比表面積較大,有利于吸附能力的增強(qiáng),增大吸附容量,有利于納米氧化銅被萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物以及藻細(xì)胞細(xì)胞壁吸附。Zeta電位分析表明,納米氧化銅的膠體穩(wěn)定性較為不穩(wěn)定,較容易發(fā)生凝結(jié)或凝聚,從而發(fā)生沉降。(2)萊茵衣藻藻細(xì)胞對(duì)納米氧化銅的吸附過程是個(gè)以生物化學(xué)吸附為主,單層覆蓋和多層吸附共存的模式,萊茵衣藻藻細(xì)胞對(duì)納米氧化銅的最大比吸附量為128μg/106個(gè)藻細(xì)胞。(3)萊茵衣藻的存在有利于納米氧化銅的離子溶出,最大增幅比例可達(dá)73.33%,這可能會(huì)降低納米氧化銅在水環(huán)境中的生物有效性。(4)萊茵衣藻的存在促進(jìn)了納米氧化銅的團(tuán)聚沉降,使水中的納米氧化銅含量下降,減少了納米氧化銅對(duì)水生生物的毒性。(5)萊茵衣藻藻液濃度的變化對(duì)納米氧化銅在水相、藻細(xì)胞胞外、藻細(xì)胞胞內(nèi)分布具有顯著的影響,隨著藻液濃度的增加,納米氧化銅進(jìn)入藻細(xì)胞胞內(nèi)的比例明顯下降。(6)納米氧化銅對(duì)萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物的含量及組成成分影響較大,初期,藻細(xì)胞胞外聚合物含量增多,隨著時(shí)間的推移,藻細(xì)胞胞外聚合物含量發(fā)生下降,但其總量仍然比初始含量高。(7)萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物中的多糖含量隨納米氧化銅濃度的變化明顯,多糖的存在促進(jìn)納米氧化銅發(fā)生發(fā)生團(tuán)聚、沉降從而大大降低了納米氧化銅的生態(tài)毒性,并且大顆粒的納米氧化銅相比較于小顆粒的納米氧化銅更容易從水環(huán)境中去除。(8)萊茵衣藻藻細(xì)胞胞外聚合物中的蛋白質(zhì)含量隨納米氧化銅濃度的變化呈現(xiàn)先增后減的變化趨勢(shì),說明高濃度的納米氧化銅對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)生明顯的損傷,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),損傷程度增加,影響藻細(xì)胞正常生長(zhǎng)、代謝,造成胞外多聚物產(chǎn)量的下降,導(dǎo)致胞外多聚物中蛋白質(zhì)含量的降低。
【關(guān)鍵詞】：萊茵衣藻 納米氧化銅 去除效能 分布規(guī)律 胞外聚合物
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X173;X52
【目錄】：

• 中文摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 引言10-19
• 1.1 納米金屬概述10-12
• 1.1.1 納米金屬基本特性11
• 1.1.2 納米金屬應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.2 藻類概述12
• 1.3 納米金屬的生物環(huán)境效應(yīng)及其研究進(jìn)展12-14
• 1.4 微藻對(duì)納米金屬歸趨的影響14-16
• 1.5 研究目的和意義16
• 1.6 本文研究?jī)?nèi)容16-18
• 1.7 本文的技術(shù)路線18-19
• 2 材料與方法19-31
• 2.1 納米金屬溶液的來源及配制19
• 2.2 萊茵衣藻藻液溶液的來源及培養(yǎng)19-20
• 2.3 實(shí)驗(yàn)試劑與主要儀器20-21
• 2.4 材料表征方法21-22
• 2.4.1 FT-IR表征21
• 2.4.2 Zeta電位 表征21
• 2.4.3 BET表征21-22
• 2.5 實(shí)驗(yàn)方案及分析方法22-31
• 2.5.1 萊茵衣藻藻細(xì)胞標(biāo)準(zhǔn)曲線22
• 2.5.2 納米氧化銅對(duì)萊茵衣藻生長(zhǎng)特性的脅迫效應(yīng)22
• 2.5.3 吸附的影響因素實(shí)驗(yàn)22-25
• 2.5.4 萊茵衣藻對(duì)納米金屬在水環(huán)境中分布特性的影響實(shí)驗(yàn)25-27
• 2.5.5 胞外聚合物含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)27-28
• 2.5.6 數(shù)據(jù)分析方法28-31
• 3 結(jié)果與討論31-48
• 3.1 材料的表征31-32
• 3.1.1 FT-IR表征31-32
• 3.1.2 Zeta電位表征32
• 3.1.3 BET表征32
• 3.2 吸附影響因素32-34
• 3.2.1 納米氧化銅投加量對(duì)吸附效果的影響32-33
• 3.2.2 接觸時(shí)間對(duì)吸附效果的影響33-34
• 3.3 吸附平衡等溫線分析34-37
• 3.3.1 Langmuir等溫線模型35-36
• 3.3.2 Freundlich等溫線模型36-37
• 3.4 吸附動(dòng)力學(xué)分析37-38
• 3.5 萊茵衣藻藻對(duì)納米金屬分散團(tuán)聚的影響38-39
• 3.5.1 納米氧化銅的離子溶出實(shí)驗(yàn)38-39
• 3.6 納米金屬在水-水/微藻界面-胞內(nèi)的含量變化39-43
• 3.6.1 萊茵衣藻對(duì)納米氧化銅離子溶出的影響39-41
• 3.6.2 納米氧化銅在水-水/微藻界面-胞內(nèi)的含量變化41-43
• 3.7 胞外聚合物（EPS）含量的變化43-48
• 4 結(jié)論與展望48-50
• 4.1 本文的主要結(jié)論48-49
• 4.2 展望49-50
• 參考文獻(xiàn)50-55
• 附錄55-56
• 致謝56-58
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況58

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