生物活性抑制劑對(duì)自然水體生物膜體系中過氧化氫產(chǎn)生及十二烷基苯磺酸鈉降解的影響
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【摘要】:生物膜作為自然水體中常見的復(fù)雜生物系統(tǒng),對(duì)自然水體中的重金屬和有機(jī)污染物等具備富集、吸附、轉(zhuǎn)化等環(huán)境行為。水環(huán)境中污染物的遷移轉(zhuǎn)化,可以通過生物膜與有機(jī)污染物之間的作用間接研究得出。在自然水環(huán)境中,溶解的有機(jī)質(zhì)在光照條件下生成的活性基團(tuán)(ROS)是影響有機(jī)污染物降解的重要因素。關(guān)于光照和晝夜變化對(duì)生物膜降解有機(jī)污染物的影響已有相關(guān)研究,且研究初步推斷可能是光合作用產(chǎn)生的ROS對(duì)有機(jī)污染物的降解產(chǎn)生了促進(jìn)作用,但對(duì)于光照條件下生物膜光合作用產(chǎn)生ROS及其對(duì)有機(jī)污染物的降解作用機(jī)制尚不明確。因此,研究生物膜新陳代謝與典型有機(jī)污染物間的作用規(guī)律及其機(jī)制是十分必要的,借此進(jìn)一步了解生物膜新陳代謝對(duì)自然水環(huán)境中有機(jī)污染物遷移轉(zhuǎn)化的影響。本論文以水-自然水體生物膜體系作為模擬實(shí)驗(yàn)體系,以天然水體中非持久性、非揮發(fā)的十二烷基苯磺酸鈉(DBS)為有機(jī)污染物代表。通過預(yù)實(shí)驗(yàn)選取合適的生物活性抑制劑,并通過添加不同濃度、不同預(yù)作用時(shí)間的生物活性抑制劑實(shí)驗(yàn)確定生物膜體系DBS降解實(shí)驗(yàn)中添加生物活性抑制劑的條件。通過添加光合作用抑制劑、光呼吸抑制劑、呼吸作用抑制劑,分析生物膜新陳代謝(光合作用和呼吸作用為主)對(duì)H_2O_2產(chǎn)生、DBS降解的影響。研究結(jié)果表明:首先,通過預(yù)實(shí)驗(yàn)選取的生物活性抑制劑均可用于光照生物膜體系中DBS降解實(shí)驗(yàn)。其次,生物活性抑制劑濃度越大,對(duì)生物膜體系中H_2O_2產(chǎn)生、DBS降解的影響越大,確定生物活性抑制劑濃度為20.0μmol/L;生物活性抑制劑在體系中預(yù)作用時(shí)間越長(zhǎng),對(duì)生物膜體系中H_2O_2產(chǎn)生、DBS降解的影響越大,確定生物活性抑制劑預(yù)作用時(shí)間為1.5 h。最后,添加不同的光合作用抑制劑后,生物膜體系相比不添加抑制劑的對(duì)照組,H_2O_2生成量和DBS降解量都顯著降低了,而與光合作用同時(shí)發(fā)生的光呼吸作用對(duì)H_2O_2產(chǎn)生與DBS降解的影響可以忽略。呼吸作用抑制劑的加入并沒有表現(xiàn)出比光合作用抑制劑更強(qiáng)的抑制效果,說明呼吸作用并沒有造成除光合作用外,其他可能對(duì)有機(jī)污染物降解有利的生理過程被抑制。這進(jìn)一步說明除了光合作用外,其他生理作用對(duì)H_2O_2產(chǎn)生和DBS降解貢獻(xiàn)很小,光合作用是H_2O_2等ROS產(chǎn)生的主要過程,也是有機(jī)污染物降解的主要影響因素。
【關(guān)鍵詞】:生物活性抑制劑 生物膜 H_2O_2 DBS 可見光
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:X52
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 自然水體中ROS及其對(duì)有機(jī)污染物環(huán)境行為的影響10-11
- 1.1.1 自然水體中的ROS及H_2O_2與其他ROS之間的轉(zhuǎn)化機(jī)理10-11
- 1.1.2 ROS對(duì)有機(jī)污染物降解的影響11
- 1.2 藻類中ROS的產(chǎn)生與清除11-12
- 1.3 生物活性抑制劑對(duì)藻類生理過程的影響12-13
- 1.4 光照自然水體生物膜體系中有機(jī)污染物的降解13-15
- 1.4.1 自然水體生物膜的概念與組成13-14
- 1.4.2 光照自然水體生物膜體系對(duì)有機(jī)污染物環(huán)境行為的影響14-15
- 1.5 論文的研究的內(nèi)容、目的和意義15-16
- 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法16-22
- 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與試劑16-18
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器16-17
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑17-18
- 2.2 生物膜的培養(yǎng)18-19
- 2.2.1 自然水體生物膜的培養(yǎng)18-19
- 2.2.2 生物膜的表征19
- 2.3 光照條件下生物膜體系中的DBS降解實(shí)驗(yàn)19-22
- 2.3.1 生物活性抑制劑對(duì)H_2O_2和DBS的影響實(shí)驗(yàn)20
- 2.3.2 不同濃度生物活性抑制劑對(duì)生物膜體系中的DBS降解影響實(shí)驗(yàn)20
- 2.3.3 不同預(yù)作用時(shí)間生物活性抑制劑對(duì)生物膜體系中的DBS降解影響實(shí)驗(yàn)20-21
- 2.3.4 添加生物活性抑制劑生物膜體系中的DBS降解實(shí)驗(yàn)21
- 2.3.5 有/無光條件下生物膜體系中DBS降解實(shí)驗(yàn)21-22
- 第3章 結(jié)果與討論22-40
- 3.1 生物膜的表征22
- 3.2 生物膜體系降解實(shí)驗(yàn)添加生物活性抑制劑條件的確定22-33
- 3.2.1 生物活性抑制劑對(duì)H_2O_2和DBS的影響22-24
- 3.2.2 添加不同濃度生物活性抑制劑對(duì)生物膜體系中DBS降解的影響24-29
- 3.2.3 不同預(yù)作用時(shí)間對(duì)生物膜體系降解DBS的影響29-33
- 3.3 生物活性抑制劑對(duì)生物膜體系中DBS降解的影響33-40
- 3.3.1 光合作用和光呼吸作用抑制劑對(duì)生物膜體系中DBS降解的影響33-35
- 3.3.2 呼吸作用抑制劑對(duì)生物膜體系中DBS降解的影響35-37
- 3.3.3 有/無光對(duì)生物膜體系中DBS降解的影響37-40
- 第4章 結(jié)論40-41
- 參考文獻(xiàn)41-46
- 作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果46-47
- 致謝47
【參考文獻(xiàn)】
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