萊茵衣藻對水環(huán)境中鹽酸四環(huán)素的去除研究

發(fā)布時間：2020-06-04 03:07

【摘要】：水環(huán)境中微量有機污染物的不斷增加對水生生態(tài)系統(tǒng)以及人類健康帶來許多不良的影響,其中抗生素類有機污染物已成為近些年來關注的熱點�？股夭坏谑澜绶秶鷥�(nèi)用于人類和動物治療感染疾病,而且還作為畜牧業(yè)的生長促進劑使用。人畜服用的藥物很大部分在生物體內(nèi)沒有經(jīng)過代謝,最終進入水環(huán)境中。由于抗生素可能對微生物群落產(chǎn)生耐藥性的特殊性,他們在環(huán)境中存在的濃度及其環(huán)境行為越來越受到重視。萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhartii,FACHB-265)是一種淡水綠藻,因為其在環(huán)境中分布廣泛、易于培養(yǎng)和具有降解污染物的能力,成為本論文的研究對象。本文以萊茵衣藻為研究對象:研究光照條件下,萊茵衣藻對鹽酸四環(huán)素吸附、光降解去除。研究活藻和死藻對鹽酸四環(huán)素去除的影響以及研究藻的活性成分羥基自由基的生成對鹽酸四環(huán)素去除的影響,從而為水環(huán)境中鹽酸四環(huán)素污染的生物修復提供理論與實踐依據(jù)。主要研究成果如下:(1)在光照的條件下,萊茵衣藻的活藻與死藻細胞對鹽酸四環(huán)素的去除研究表明:死藻組對鹽酸四環(huán)素的去除率要高于活藻組。一方面由于死藻細胞破裂后,細胞外泄物得以釋放,外泄物質(zhì)在光的作用下,加速鹽酸四環(huán)素的去除;另一面由于萊茵衣藻細胞破裂后,藻細胞的細胞壁破碎多,有更多的內(nèi)部功能團暴露出來與抗生素結(jié)合,因而去除效果更好。(2)在遮光的條件下,萊茵衣藻的活藻與死藻細胞對鹽酸四環(huán)素的去除研究表明:在實驗1h時,萊茵衣藻死藻組對鹽酸四環(huán)素的去除率要高于活藻組。由于萊茵衣藻細胞死亡以后,藻細胞壁破碎多,有更多的內(nèi)部功能團暴露出來與抗生素結(jié)合,因而去除效果更好。到第8h時,萊茵衣藻的濃度(106cell/L)時,活藻組去除鹽酸四環(huán)素效果相對更好。由于死藻組細胞破裂后,失去活性,不能進行新陳代謝;而活藻組可以進行新陳代謝,因而活藻組鹽酸四環(huán)素去除率更高。(3)對于萊茵衣藻藻細胞吸附鹽酸四環(huán)素而言,30min時吸附已趨于平穩(wěn),隨著時間的推移,萊茵衣藻藻細胞吸附鹽酸四環(huán)素的量增加緩慢,說明細胞表面快速吸附已完成。(4)細胞死亡破裂后,在光照的條件下,細胞外泄物能促進鹽酸四環(huán)素的去除。細胞上清液中的鹽酸四環(huán)素的濃度不斷下降,在第8h,上清液組(23.2%)的鹽酸四環(huán)素被降解,明顯高于空白對照組的降解效果(16.5%)。這就證明了藻細胞破裂而泄漏于胞外的物質(zhì)促進了鹽酸四環(huán)素的降解。(5)萊茵衣藻的活藻與死藻細胞可以促進水中氧自由基的生成。死藻細胞培養(yǎng)基中的羥基自由基的生成量遠高于活藻細胞,活藻與死藻細胞在白光的照射下,羥基自由基隨著時間的增加不斷生成,遠遠高于空白對照組。當處理組中添加鹽酸四環(huán)素后,羥基自由基的生成量明顯降低。在第8h,加鹽酸四環(huán)素的實驗組中活藻與死藻細胞處理組中羥基自由基的含量僅有不加鹽酸四環(huán)素實驗組的48.5%,53.3%。因為生成的羥基自由基與鹽酸四環(huán)素反應而被消耗減少。
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