小球藻對酚類物質(zhì)吸附和降解行為研究
本文選題:蛋白核小球藻 切入點:2 出處:《浙江工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:酚類物質(zhì)通過工業(yè)廢水的排放、殺蟲劑的使用、飲用水消毒等途徑進(jìn)入到環(huán)境中,廣泛存在于自然水體和沉積物中,對水中生物造成危害,會干擾它們的內(nèi)分泌系統(tǒng)和激素水平。藻類在酚類物質(zhì)生物降解方面有很好的優(yōu)勢,但環(huán)境條件的變化會影響藻的降解行為。本文選擇淡水中常見的綠藻蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidsa)用于去除可解離的酚類化合物,2,4-二氯苯酚(2,4-dichlorophenol,2,4-DCP),通過短期和長期培養(yǎng)實驗,旨在研究密閉環(huán)境中初始pH、2,4-DCP初始濃度、光暗比、碳源條件以及馴化處理等對小球藻去除2,4-DCP的影響,結(jié)果如下:本文通過超聲細(xì)胞破碎儀輔助萃取對生物樣品進(jìn)行前處理,并建立了GC-MS方法用于測定水相和藻中2,4-DCP濃度,方法檢出限分別為0.390μg/L和0.010μg/mg?疾炝硕唐趦(nèi)藻密度基本不變情況下,初始pH和2,4-DCP初始濃度對蛋白核小球藻去除2,4-DCP的影響。結(jié)果表明,初始pH(5,6,7,8,9)會影響2,4-DCP在水體中的存在形態(tài),與藻細(xì)胞膜上脂質(zhì)分子、極性部位之間的相互作用以及藻在培養(yǎng)基中的生長狀態(tài),當(dāng)初始pH為7~8時,小球藻對2,4-DCP的去除效果最好。當(dāng)2,4-DCP初始濃度為30~350μg/L時,小球藻通過吸收轉(zhuǎn)化去除2,4-DCP,去除率隨時間逐漸增加,且2,4-DCP初始濃度越高,單位質(zhì)量藻2,4-DCP去除量越大。同時還觀察到2,4-DCP分子在藻內(nèi)殘留量很少,這與2,4-DCP的性質(zhì)有關(guān)?疾炝碎L期培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基初始pH(5,6,7,8,9)對小球藻生物降解2,4-DCP的影響。結(jié)果顯示,初始pH為7.0時,小球藻對2,4-DCP的降解效率最大。酸性條件下降解效果較低,這可能與2,4-DCP進(jìn)入藻細(xì)胞的途徑和降解方式有關(guān)?疾炝碎L期培養(yǎng)過程中,光暗比(24:0,16:8,12:12,0:24,0:24 h)對小球藻生物降解2,4-DCP的影響。結(jié)果表明,2,4-DCP的生物降解與小球藻的光合作用和呼吸作用活動有關(guān),光暗比為(12:12 h)時降解效率最大。且只有在24 h完全黑暗條件下,2,4-DCP在藻內(nèi)有少量生物積累?疾炝碎L期培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)基中碳源條件(檸檬酸、Na2CO3、檸檬酸+Na2CO3和無外加碳源)對小球藻降解2,4-DCP能力的影響。結(jié)果顯示,蛋白核小球藻能夠?qū)?,4-DCP作為唯一碳源用于生長,外加碳源的添加能促進(jìn)藻的生長,但會抑制酚類的生物降解。實驗還考察了馴化處理對小球藻降解2,4-DCP的影響。小球藻經(jīng)馴化后滯后期縮短,最大比生長率和2,4-DCP最大比降解率分別為0.47和1.44 d-1,是未馴化藻的1.62和1.97倍。研究還發(fā)現(xiàn)2,4-DCP的去除與藻的生長有關(guān),體系中藻密度、葉綠素a含量與2,4-DCP殘留濃度之間具有顯著相關(guān)性。馴化過程提高了小球藻對2,4-DCP的適應(yīng)性,體系中pH與上述三個變量之間的相關(guān)性增強。綜上所述,藻類主要通過生物降解途徑去除水中2,4-DCP,并將其用于生長。密閉環(huán)境中,在初始pH 7.0,光暗比(12:12 h),不添加額外碳源條件下小球藻具有最佳的2,4-DCP的去除效率。馴化后的小球藻對2,4-DCP的適應(yīng)性增強,生長速率和生物降解能力增大。本研究對了解水中2,4-DCP的遷移轉(zhuǎn)化行為以及淡水藻去除2,4-DCP的機制具有重要意義,為藻處理酚類廢水工藝操作條件和藻種選擇提供了理論依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:X703;X173
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3 俞,
本文編號:1660181
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