本論文選取藍(lán)藻藻種銅綠微囊藻、綠藻藻種橢圓小球藻、普通小球藻、斜生柵藻等作為典型藻類,研究了不同藻密度條件下UV-C輻照對(duì)藻細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制效果,采用流式細(xì)胞術(shù)、調(diào)制熒光技術(shù)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)等方法,確定抑制生長(zhǎng)且膜損傷影響小的UV-C輻照劑量范圍,通過測(cè)定藻細(xì)胞生理活性及光合作用的影響以揭示抑藻的動(dòng)態(tài)機(jī)制,比較了所實(shí)驗(yàn)藻種對(duì)UV-C輻照的敏感性,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查深圳荔枝湖治理工程中組合工藝的控藻效果及局限性,提出UV-C輻照抑藻的應(yīng)用思路。 UV-C輻照能顯著抑制銅綠微囊藻的生長(zhǎng)。對(duì)于初始藻密度為105~107個(gè)·mL-1的銅綠微囊藻,采用50~200 mJ·cm-2 UV-C輻照,能夠抑制藻細(xì)胞增長(zhǎng),抑制期為5~15 d。UV-C輻照的抑制效果與輻照劑量有關(guān),與初始藻密度無關(guān)。20~50 mJ·cm-2 UV-C輻照后,超過80%的藻細(xì)胞保持細(xì)胞膜完整。100~200 mJ·cm-2 UV-C輻照后70~90%的細(xì)胞破裂。 深入研究了UV-C輻照的抑藻機(jī)理,光合蛋白的編碼基因轉(zhuǎn)錄過程首先受到抑制;其次水溶性色素容易受到損傷,影響光能捕獲和傳遞過程;D1蛋白受到損傷,降低電子產(chǎn)率和傳遞速率,影響能量轉(zhuǎn)化和電子傳遞過程。藻細(xì)胞能夠應(yīng)急啟動(dòng)修復(fù)機(jī)制,但不足以彌補(bǔ)損傷程度。當(dāng)水溶性色素位點(diǎn)損傷加劇,光能捕獲和傳遞過程進(jìn)一步降低;D1蛋白損傷加劇,電子產(chǎn)率和傳遞速率迅速降低,影響ATP合成及CO2固定,細(xì)胞生長(zhǎng)所需的能量和有機(jī)物供給不足,使藻細(xì)胞生長(zhǎng)受到抑制。藻細(xì)胞代謝活性受到輻照影響,但其程度較光合作用受影響的程度低。藻細(xì)胞內(nèi)活性氧物質(zhì)得到產(chǎn)生和積累,形成氧化壓力,也是藻細(xì)胞受到損傷的機(jī)制之一。 UV-C輻照使橢圓小球藻、普通小球藻、斜生柵藻等增速變緩,但無致死影響。3種綠藻對(duì)UV-C輻照的敏感性顯著低于銅綠微囊藻。 傳統(tǒng)組合工藝的控藻效果比較差,提出采用移動(dòng)式UV-C輻照技術(shù)抑制藻類生長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)藻類生物量的原位控制。
【學(xué)位單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類】：X173
【部分圖文】：

41圖 2. 1 銅綠微囊藻細(xì)胞形態(tài)激光共聚焦顯微鏡觀察圖；b 為掃描電子顯微鏡觀表 2. 1 BG-11 培養(yǎng)基的組成分 濃度（mg·L-1） 化學(xué)成分 濃度（O31500 Na2EDTA ·3H2O 40 H3BO37H2O 75 MnCl2·H2O H2O 36 ZnSO4·7H2O 酸 6 CuSO4·5H2O 0鐵銨 6 CO(NO3)2·6H2O 0O320 Na2MoO4·2H2O

于實(shí)驗(yàn)前用 70%乙醇對(duì)準(zhǔn)平行光束儀輻照系統(tǒng)進(jìn)行清潔滅菌。圖 2. 2 準(zhǔn)平行光束儀結(jié)構(gòu)圖2.2.3 取樣及細(xì)胞計(jì)數(shù)輻照處理前及以后相隔 2 h 內(nèi)（記為 0.1 d）、1 d、3 d、5 d、7 d、9d、12d、15 d、20 d、25 d、30 d 取樣。細(xì)胞計(jì)數(shù)采用血球計(jì)數(shù)板法，于共聚焦激光掃描顯微鏡（LSM 510 共聚焦激光掃描顯微鏡，Carl Zeiss，第08期 陶益：UV-C輻照對(duì)典型藻類生長(zhǎng)抑制效果與機(jī)理研究 B027-10-49

45UV-C 輻照對(duì)初始藻密度為 9.1×105個(gè)·mL-1藻細(xì)胞生（a 為生長(zhǎng)曲線圖，b 為抑制曲線圖）藻密度為1.2×105個(gè)·mL-1的藻液藻密度為 1.2×105個(gè)·mL-1，得到不同 UV-C 輻生長(zhǎng)的影響，如圖 2.4 所示。培養(yǎng)期內(nèi)，對(duì)照 100、200、400 mJ·cm-2UV-C 輻照處理后，細(xì)期內(nèi)，各 UV-C 輻照處理組均未出現(xiàn)細(xì)胞密度0、400 mJ·cm-2處理組分別于第 7 d、第 9 d 降低·cm-2以上的 UV-C 輻照劑量超過了預(yù)期的抑制V-C 輻照劑量增加的變化如圖 2.4 所示。培養(yǎng)期劑量范圍內(nèi)的 Ir 值無顯著性差異。這說明生長(zhǎng)抑趨于穩(wěn)定，即使大幅提高 UV-C 輻照劑量至 40
【引證文獻(xiàn)】

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1 鄭賓國;輻照技術(shù)對(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)的抑制機(jī)理研究[D];南京大學(xué);2012年

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1 張婧婧;超聲強(qiáng)化紫外線對(duì)藻類生長(zhǎng)抑制效果的研究[D];清華大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2867883