两种除藻剂对黄丝藻藻华叶绿素a含量和抗氧化酶活性的影响
卡马西平对小球藻生长的影响和氧化损伤

卡马西平对小球藻生长的影响和氧化损伤阎晓静;王金花;朱鲁生;王军;张风兆【期刊名称】《农业环境科学学报》【年(卷),期】2017(036)004【摘要】为了考察药品及个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)对水生生物及生态环境的影响,以典型的PPCPs化合物卡马西平(Carbamazepine,CBZ)为目标化合物,研究其对普通小球藻(Chlorella)的生长、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量的影响.结果表明,CBZ 对小球藻的96 h半最大效应浓度(EC50)为154.42 mg·L-1,对小球藻具有一定的毒性作用,能抑制小球藻的生长.CBZ影响小球藻的叶绿素含量,低浓度(0.1 mg·L-1)的CBZ对小球藻的叶绿素a和b的含量有抑制作用,使其分别降低到2.16 mg·L-1和0.38 mg·L-1,随着CBZ浓度的升高,抑制作用逐渐减弱;小球藻SOD的活性随CBZ 浓度的升高表现出先激活后抑制的状态,CAT活性表现出中低浓度激活的状态;CBZ 对MDA含量的影响较弱,处理组含量在2.06∽2.32 nmol·g-1范围之间,略高于对照组.由冗余分析(RDA)可知,CBZ对小球藻CAT、SOD活性和叶绿素a含量的影响更显著.【总页数】8页(P643-650)【作者】阎晓静;王金花;朱鲁生;王军;张风兆【作者单位】山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室山东泰安 271018;山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室山东泰安 271018;山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室山东泰安 271018;山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室山东泰安 271018;山东农业大学资源与环境学院山东省高校农业环境重点实验室山东泰安 271018【正文语种】中文【中图分类】X503.23【相关文献】1.植物生长调节剂对城市污水中小球藻生长和油脂积累的影响 [J], 涂仁杰;金文标;韩松芳;陈洪一2.不同营养方式对小球藻FACHB 484生长的影响及其非自养生长机理研究 [J], 牛海亚;马玉龙;石勋祥;牛芮3.光质对蛋白核小球藻膜生长及除镉效果的影响 [J], 魏群;毛瑞;马湘蒙;甘钰华;苏苑4.重组人生长激素对败血症大鼠氧化损伤和抗氧化损伤的影响 [J], 黄煌;曹玥;徐一洲;江从勋;黄英;王树人5.小球藻生长因子对草莓组培苗生长的影响 [J], 李媛;侯可雷;赵璐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同预氧化剂对提高除藻效果的比较研究

不同预氧化剂对提高除藻效果的比较研究2000-10-17 8:29:55尤作亮张金松梁明葛旭(深圳市自来水(集团)有限公司水技术研究所深圳518031 )摘要:水源水质的富营养化和藻类的大量增殖是影响和限制我国供水水质的重要因素。
预氧化可以较大程度地提高藻类的去除效果。
本文对水处理中常用的液氯、二氧化氯、臭氧、过氧化氢、高镭酸钾等儿种氧化剂进行了预氧化除藻试验研究。
发现儿种氧化剂都有较好的预氧化除藻作用,但稳定性二氧化氯对正常的混凝沉淀有干扰作用,高镭酸钾在其最佳预氧化除藻投加量时会增加处理出水的色度,臭氧预氧化除藻效果最好,但臭氧可能破坏藻类细胞,使细胞质外泄,对浊度的去除效果也稍差;纯二氧化氯和过氧化氢对藻类和浊度的去除效果都比较好,是理论上比较好的预氧化剂。
预氧化剂对去除藻类与去除浊度的最佳投加量一般并不相同,对藻类去除需要的投加量略大一些。
在八十年代,深圳市自来水水源水质较好,只要采用混凝一直接过滤一消毒工艺或混凝沉淀一过滤一消毒工艺就可以使出厂水质达到国家标准的要求。
随着水源水质污染的加剧,水库出现严重的富营养化现象,藻类的数量大幅度增加,年平均值高达数千万个每升。
大量藻类的存在,给净水厂生产带来了严重的影响,使滤池堵塞、过滤周期缩短,反冲洗水耗加大;藻类产生的恶臭味影响水的感官指标;藻类及藻源有机物为消毒副产物的前提物, 增加了水的消毒副产物风险;藻类产生的毒素还会直接危害人民身体健康。
研究净水除藻技术,已成为提高饮用水水质的一个重要而迫切的方面。
有研究证明,在混凝之前先对原水进行预氧化可以杀灭部分藻类和细菌、氧化部分有机物, 减少藻类和有机物对后续混凝沉淀的干扰,有助于提高浊度、有机物和藻类的去除效果。
因而,国内外都开展了采用预氧化工艺提高藻类去除率的研究。
在总结和借鉴现有研究经验的基础上,我们对儿种氧化剂的预氧化效果及其工艺条件进行了初步的研究。
1研究内容与方法选用水处理中常用的液氯、二氧化氯、臭氧、H2O2、高猛酸钾等儿种氧化剂进行预氧化除藻试验研究。
藻类叶绿素荧光对除草剂生物毒性响应特性的研究

藻类叶绿素荧光对除草剂生物毒性响应特性的研究赵德华;崔建升;段莉丽;武彤;王立新;刘大喜;耿青君【摘要】以蛋白核小球藻、铜绿微囊藻、斜生栅藻为敏感藻,研究了莠去津、敌稗、敌草隆、灭草松四种除草剂及其混合剂对藻类光合特性的影响规律,实验同时确定了三种微藻荧光对除草剂的最佳响应时间.实验结果表明,除草剂显著降低了藻细胞类囊体膜中光系统Ⅱ的最大光合效率(Fv/Fm)、实际光合效率(Y(Ⅱ))、绝对电子传递速率(ETR)和光化学猝灭系数(qP),而非光化学猝灭系数(qN)呈现上升趋势,400μg·L-1敌草隆使蛋白核小球藻Fv/Fm参数值下降了41%.实验选用的三种实验藻在四种除草剂单独和混合胁迫下均发生了不同程度的光抑制效应,表现出光合效率、电子传递速率、光合活性的降低和光保护能力的增强,藻类自身具有一定的光保护机制可以降低除草剂的影响.除草剂能够影响藻细胞叶绿素荧光强度,其中灭草松对蛋白核小球藻的影响最为显著,在400μg·L-1灭草松影响下蛋白核小球藻的叶绿素荧光强度下降了44%.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2018(038)009【总页数】8页(P2820-2827)【关键词】除草剂;藻类荧光;蛋白核小球藻;铜绿微囊藻;斜生栅藻【作者】赵德华;崔建升;段莉丽;武彤;王立新;刘大喜;耿青君【作者单位】河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018;河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018;河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018;河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018;河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018;河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018;河北科技大学环境科学与工程学院 ,河北省污染防治生物技术实验室 ,河北石家庄 050018【正文语种】中文【中图分类】X835引言近年来化学除草剂的使用得到大面积推广,除草剂在土壤和水中的残留和迁移现象已引起了环境污染问题,给农业生产和人类生活环境带来了巨大的危害和隐患[1-2]。
复合除藻剂灭藻效能及其机理

第36卷第10期2010年10月北京工业大学学报JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.36No.10Oct.2010复合除藻剂灭藻效能及其机理李星,赵亮,杨艳玲,郭利霞,庞雅丽(北京工业大学北京市水质科学与水恢复工程重点实验室,北京100124)摘要:以高锰酸盐、氯化铝、氯化钠及酸溶氯化亚铜制取复合除藻剂,研究了其对藻类的去除效果以及对水体中氮、磷营养盐的影响,通过高倍光学显微镜拍摄图片观察其对藻细胞结构的影响.结果表明,复合除藻剂除藻效果显著,对浊度和叶绿素a 的去除率最高达到99.81%和97.87%;能有效控制富营养盐,总氮和总磷最低残余量为1.010mg /L 和0.021mg /L ;光学显微摄影图片表明,细胞壁没有破裂,内部细胞质聚集,细胞出现收缩、干瘪情况;藻体细胞黏结吸附在一起,下沉到底部形成密实的沉淀层.该复合除藻剂具有良好的增效杀藻作用.关键词:复合除藻剂;除藻;效能;细胞形态;机理中图分类号:TU 991.2文献标志码:A文章编号:0254-0037(2010)10-1402-06收稿日期:2009-04-14.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50778003);国家科技重大专项资助项目(2008ZX07421-002).作者简介:李星(1963—),男,哈尔滨人,研究员,博士生导师.随着工农业的发展,大量的氮、磷物质进入湖库及河流,引起藻类的过度繁殖,形成的富营养化水体严重破坏了水的生态平衡.水体富营养化是一个全球性的重大水环境问题[1].近几年,许多国家都有关于饮用或接触藻类污染的水而引起动物和人类疾病甚至死亡的报道[2-4].利用化学药剂对藻类进行杀除是目前国内外使用最多、最为成熟的除藻技术[5].藻类对铜离子有很强的吸附能力,这也是铜离子能有效除藻的重要原因[6].硫酸铜是目前应用最广泛的化学除藻剂,一般单独使用硫酸铜须投加1.0mg /L 以上才能有效控制藻类生长.长期投加硫酸铜会造成水体的二次污染,也有报道指出硫酸铜会破坏藻细胞[7].如何有效控制藻类爆发同时降低铜盐使用量是目前治理富营养化高藻水所面临的实际问题.氯化亚铜水溶性差,但溶于浓盐酸溶液中,并与氯化钠等卤化物离子加合生成水溶性配合离子,氯化亚铜水溶液以空气氧化生成杀菌剂氯氧化铜(王铜),但将氯化亚铜用作除藻剂尚未见报道.尹澄清等[8]用铁盐、铝盐作增效剂,提高了硫酸铜的除藻效果,0.2 0.3mg /L 的Cu 2+能控制微囊藻水华的生长.美国威斯康星的几个湖泊[9]和Green 湖[10]中都有投加铝盐的应用实例,使水体得到了明显改善,总磷亦有明显下降.另有文献[11]报道高锰酸盐具有良好的除藻效果,而且不会破坏藻细胞,不会导致内部毒素及有机质的泄漏.为此,作者以高锰酸盐、氯化铝、氯化钠、酸溶氯化亚铜按一定比例混合制取除藻剂,以叶绿素a 、浊度为评价指标考察其对总氮和总磷的影响,通过高倍光学显微镜观察复合除藻剂对藻细胞的作用行为,以期获得一种安全、高效的化学除藻方法.1实验材料与方法1.1原水水质原水取自北京市某护城河,是受到严重污染的内陆运河;丰富的氮、磷和有机物注入河体,在微生物作用下形成的硝酸盐和磷酸盐被浮游藻类利用,水体流动性差,大量的藻类繁殖,主要以蓝绿藻和硅藻为主,水体常年处于富营养化状态,具有一定代表性的高藻水体.试验期间为10月份,虽然水温较低但仍属于富营养化水质,原水水质见表1.第10期李星,等:复合除藻剂灭藻效能及其机理表1原水水质情况Table1Row water quality指标pHρ叶绿素a/(μg·L-1)浊度/(NTU)ρTN/(mg·L-1)ρTP/(mg·L-1)藻/(个·L-1)测定值8.1243.15 5.3121.890.12 1.2ˑ108实验水样静止后,可明显见到表面有绿色浮游藻类.根据富营养化的叶绿素a评价标准(见表2),试验原水属于富营养型水体.表2富营养化的叶绿素a评价标准Table2Eutrophication evaluation standard of chlorophyll a类型贫营养型中营养型富营养型ρ叶绿素a/(μg·L-1)﹤44 1010 1501.2实验装置及仪器实验装置有效尺寸长ˑ宽ˑ高为250mmˑ200mmˑ250mm的有机玻璃实验槽,槽体侧面每隔50 mm设置取样口;7205型可见分光光度计(上海新茂仪器有限公司);Turb350IR浊度测试仪(德国WTW);pH Testr10测试笔(美国EUTECH);GM-0.33型隔膜真空泵(天津市腾达过滤器建厂),抽滤装置;Sigma3-18k高速冷冻离心机(德国Sigma);ZDX-35BI座式自动电热压力蒸气灭菌锅(上海申安医疗机械厂);紫外-可见分光光度计SPECORD S100(德国耶拿);Olmpus BX-51型高倍光学显微镜(日本Olmpus).1.3实验方法取相同体积(10L)的水样放入实验槽内,两侧用日光灯照射提供光照条件(光暗比为12hʒ12h).各槽内投加不同质量浓度比的除藻剂,投加量见表3.表3符合除藻剂投加量Table3Composited algaecide dosage mg·L-1水样编号ρKMnO4ρAlCl3ρNaClρ酸溶氯化亚铜1 1.0 2.0 3.00.32 1.0 3.0 4.50.45水样编号ρKMnO4ρAlCl3ρNaClρ酸溶CuCl3 1.0 4.0 6.00.64 1.0 5.07.50.75高锰酸盐和其他3种药剂分开储存,使用时混合,按照表3投量分别投加到各个实验槽,搅拌均匀使之充分反应,投药后每隔2d检测各项指标,考察其处理效果,并利用高倍显微镜观察拍摄照片,观察细胞结构.1.4分析指标及方法浊度作为水质分析的一项常规指标,浊度的高低反映水体中含有颗粒物的多少,在富营养化高藻水中能反映浮游藻细胞的多少.由于所有的藻类都含有叶绿素a,其质量浓度通常可用于估算藻类的生物量,作者用叶绿素a来表示藻类的生物量[12].水体的富营养化主要是由于大量的氮磷污染物排入水体,一般采用的藻类生长繁殖的综合分子式为C106H263O110N16P,可以看出水体中氮、磷为藻类生长的限制因素.实验选取的水质指标为浊度、叶绿素a、TP和TN.浊度用Turb350IR浊度仪测量,叶绿素a采用分光光度法测量,TP采用钼锑钪分光光度法测量,TN采用紫外分光光度法测量.3041北京工业大学学报2010年2结果与讨论2.1浊度图1为浊度随时间的变化情况.比较可知:4种情况都能较好地降低浊度,反应2d时水样1去除率最低为78.91%,水样4去除率最高为85.12%.浊度随着药剂作用时间的增加而呈下降趋势,水样2、3、4浊度的去除效果优于水样1.投药4d后浊度去除率变化不大,在8d时水样3、4最高去除率均达到99.81%,可见对浊度的去处效果明显.2.2叶绿素a叶绿素a的去除情况见图2,投药2d后叶绿素a均具有明显的去除效果,随着投药量的增大去除率也随之升高.随着反应时间的加长水样3、4中去除率不断上升,水样1、2在加药10d时叶绿素a去除率稍有波动.对叶绿素a去除效果最好为水样4,去除率分别高达91.99%、95.06%、95.29%、96.30%、97.87%,剩余叶绿素a最低值为0.92μg/L,根据湖泊富营养化叶绿素a评价标准判定,水样由富营养型转化为贫营养型.综合来看,复合除藻剂对叶绿素a具有良好的去除效果.图1浊度的去除Fig.1Turbidityremoval图2叶绿素a的去除Fig.2Chlorophyll a removal2.3总氮水体中营养盐的增加对浮游植物及附着生物的生长有着重要的影响,氮、磷营养物质的输人和富集,是水体富营养化的最主要原因[13].图3为投药后ρTN随时间的变化情况.可见原水ρTN高达21.89mg·L-1,处理后4个水样ρTN均有所下降.水样1加药3d时ρTN降到最低2.19mg/L,随后又出现回升,其主要原因是投药量不足水中残余的部分藻类出现再生长所致,这与叶绿素a去除率稍有降低呈现一致性.水样2、3、4对ρTN的去除情况均优于水样1,不过在加药6d时ρTN都有所波动,其原因是加药后随着上层藻细胞死亡和沉淀,一些有机氮化合物释放到水中.综合比较在水样3的投药量下对总氮的去除效果更好,更稳定,最低残余总氮量出现在投药3d时,其值为1.01mg/L.2.4总磷水体中的磷同样对藻类生长有重要影响,当ρ(N)/ρ(P)>7时磷是可能的限制性营养盐.图4为加药后ρTP随时间的变化情况.比较可知:投药3d时随着投药量的加大,ρTP不断降低,最低点出现在水样4,其值为0.021mg/L.应该注意到,4个水样在加药9d时都出现ρTP回升的现象.推测原因在于随着藻细胞的死亡和沉淀,原来以有机态形式存在的磷化合物被不断释放进整个水中,同时已经沉淀的含磷絮体也会向水中重新释放P,使得水中ρTP出现回升.综合分析,复合药剂对磷具有一定的去除能力,药量越大见效越快,在实验水样3的情况下比较稳定.2.5细胞形态结构一些藻类细胞内含有毒素,若细胞破裂会造成大量细胞质和藻毒素释放到水体中,可能危及动物乃至4041第10期李星,等:复合除藻剂灭藻效能及其机理图3总氮的变化Fig.3Variation of totalnitrogen 图4总磷的变化Fig.4Variation of total phosphorus人类的安全和健康.目前,在利用化学方法直接杀藻的过程中,如何避免藻细胞体破裂减少毒素释放成为关注的焦点问题.本试验对不同复合除藻剂投量下藻类细胞的表观结构和外貌进行了观察.图5为利用高倍光学显微镜放大400倍时,加药量最大(水样4)处理前后几种藻细胞单体的结构变化情况.从图5(a )可见原水中针杆藻细胞平滑,内部细胞质均匀分布整个细胞体,图5(d )经过处理后水中针杆藻细胞壁仍然完好无损,但明显可见胞内细胞质出现聚集分段现象.图5(b )和图5(e )相比处理前后水中盘星藻的变化情况,经过处理后的盘星藻仍保持良好的细胞结构,内层细胞的凹孔以及外缘的2个圆锥形的钝顶短突起都没有破损痕迹,但是内层的相互联结的群体细胞明显收缩、干瘪.从图5(c )和(f )对比仍然可见经过处理后的尾丝藻体没有受到破坏,而内部颜色变淡出现收缩.图5处理前后藻细胞形态Fig.5Cell morphology before and after treatment综合对比分析6张图片,经过复合药剂处理后,藻细胞体没有破裂,而使细胞体出现收缩,内部细胞质聚集.除了铜离子对藻细胞的直接灭杀作用外,高锰酸盐刺激藻细胞壁,使得细胞壁通透性增大,氯化钠使胞外渗透压增大,细胞质内的水分外渗或钠离子进入内部使胞内失去离子平衡,从而进一步灭杀藻细胞.图6为投药处理后,取试验槽底部的沉淀物在显微镜下的图片.图中明显可见大量的藻细胞与水中5041北京工业大学学报2010年的杂质形成密实的沉淀物,其中呈链状和杆状的藻细胞起到了连结和架桥的作用,大量球状等藻细胞都黏结吸附在其周围.由于投加的复合药剂中含有氯化铝,其作为常用的混凝剂具有良好的混凝沉淀效果.另外,高锰酸盐具有一定的助凝作用,经常与混凝剂联合使用以达到强化混凝的效果.藻细胞释放的部分胞外有机物(EOM )的行为类似阴离子聚电解质,有些表现出非离子性质具有助凝作用.细胞沉淀于底部后会因为缺少光照和氧而进一步达到除藻的目的.图6底部沉淀图片Fig.6Micrographs of bottom sediment2.6复合除藻剂作用机理高锰酸盐氧化刺激藻细胞具有一定灭活作用,增大了细胞壁和膜的通透性;亚铜离子、Cu 2+及其在水中形成一些配合离子直接进入细胞内部杀死藻细胞;氯化钠使细胞体内外的渗透压出现变化,致使细胞体收缩失活;部分亚铜离子与高锰酸盐反应生成的水合性二氧化锰具有强大的比表面积,黏结吸附藻细胞下沉起到了助凝作用;氯化铝结合水中藻细胞和杂质形成沉淀物,限制了藻细胞对光和氧的摄入;复合药剂协同作用下使藻类死亡.但该复合药剂属于一种新开发除藻剂,其作用机理尚需大量实验研究证实.3结论1)试验所用复合药剂对浊度和叶绿素a 去除效果明显,随着投药量和反应时间的增加,去除效果提高.在8d 后水样3、4最高去除率均达到99.81%,叶绿素a 去除效果最好为水样4,最高值达97.87%.2)对总氮和总磷都有一定的去除,投药量和反应时间的不同,剩余的氮磷值会有波动,相对效果最稳定为水样3,在此试验条件下,残余总氮和总磷量为1.010mg /L 和0.021mg /L.3)复合除藻剂具有良好的直接杀藻作用,4种复合药剂能协同杀灭藻细胞,同时可避免藻细胞体破裂减少毒素释放.参考文献:[1]娄云.富营养化浅水湖泊治理方法初探[J ].林水利,2005,(9):34-37.LOU Yun.Approaches to control of eutrophication of shallow lakes [J ].Jilin Water Resources ,2005,(9):34-37.(in Chinese )[2]JOCHIMESEN E M ,CARMICHAEL W W.Liver failure and death following exposure to microcystin toxins at a dialysis centerin Brazil [J ].N Engl J Med ,1998,338:873-878.[3]FALCONER I R.Toxic cyanobacterial bloom problems in Australian waters :risks and impacts on human health [J ].Phycologia 2001,40:228-233.[4]ZIMBA P V ,KHOO L ,Gaunt P S ,et al.Confirmation ofcatfish ,Ictalurua Punctatus (Rafinesque ),mortality fromMicrocystis toxins [J ].Fish Dis 2001,24:41-47.60417041第10期李星,等:复合除藻剂灭藻效能及其机理[5]蒋道松,刘其城,章俭,等.除藻技术新进展[J].常德师范学院学报:自然科学版,2000,12(1):25-31.JIANG Dao-song,LIU Qi-cheng,ZHANG Jian,et al.The latest progress in alga-killing techniques[J].Journal of Changde Teachers University:Science Edition,2000,12(1):25-31.(in Chinese)[6]YIN P H,YU Q M,JIN B,et al.Biosorption removal of cadmium from aqueous solution by using pretreated fungal biomass cultured from starch water[J].Water Research,1999,33(8):1960-1963.[7]ANGELINE K Y,PREPES E E,DAVIAD S,et al.Chemical control of hepatotoxic phytoplankton blooms:implication for human health[J].Water Research,1995,29(8):1845-1854.[8]尹澄清,兰智文,金维根.围隔中水华控制研究[J].环境科学学报,1989,9(1):95-99.YIN Cheng-qing,LAN Zhi-wen,JIN Wei-gen.Algal bloom control study in enclosure experimental ecosystems[J].Acta Scientiae Circumstantiae,1989,9(1):95-99.(in Chinese)[9]郭培章,宋群.中外水体富营养化治理案例研究[M].北京:中国计划出版社,2003:65-68.[10]JACOBY J M,GIBBONS H L,STOOP K B.Response of a shallow,polymictic lake to buffered alum treatment[J].Lake Reservoir Manage,1994,10(2):103-112.[11]CHEN J J,HISEN Y H.The mechanisms of potassium permanganate on algae removal[J].Water Research,2005,39(18):4420-4428.[12]REYNOLDS C S.The ecology of freshwater phytoplankton[M].Cambridge:Cambridge University Press,1984:63-74.[13]ROBERT W S,James P G.Algal growth in warm temperate reservoirs:kinetic examination of nitrogen,temperature,light and other Nutrients[J].Water Research,1998,32:3539-3548.Effectiveness and Mechanism Study ofComposited Algaecide on Algae RemovalLI Xing,ZHAO Liang,YANG Yan-ling,GUO Li-xia,PANG Ya-li(Beijing Key Laboratory of Water Quality Science and Water Environment Recovery Engineering,Beijing University of Technology,Beijing100124,China)Abstract:Composited algaecide was prepared by permanganate,aluminum chloride,sodium chloride and acid-soluble cuprous chloride.The effectiveness of composited algaecide on algae removal and the impact of nitrogen and phosphorus were studied.Algae cell morphology was observed by optical micrographs.The results showed that the composited algaecide effect on algae removal was obvious,the best removal rate of turbidity and chlorophyll a were99.81%and97.87%respectively,and nutrient was controlled effectively.The minimum residue of TN and TP were1.01mg·L-1and0.021mg·L-1respectively.Optical micrographs showed that the cell wall did not rupture,cytoplasm aggregated and cell shrunk,algal cells bonded together to form dense layer of sediment.The composited algaecide has a good effect on algae removal.Key words:composited algaecide;algae removal;efficiency;cell morphology;mechanism(责任编辑郑筱梅)。
两种除藻剂对黄丝藻藻华叶绿素a含量和抗氧化酶活性的影响

1.1 试验材料 硫酸铜 (分析纯), 异噻唑啉酮 (14%)、 丙二醛
(MDA) 试 剂 盒 、 超 氧 化 物 歧 化 酶 (SOD) 试 剂 盒 、 过 氧 化 氢酶(CAT)试剂盒、考马斯亮蓝蛋白试剂盒均购自南京 建成生物工程研究所,其他试剂均为分析纯。
黄丝藻藻华采集于上海浦东新区临港某场的水草 种 殖 池 塘 ,该 池 塘 种 植 伊 乐 藻 (Elodea canadensis)、苦 草 (Vallisneria spiralis) 和 轮 叶 黑 藻 (Hydrilla verticillata),放养少量鱼虾蟹。 黄丝藻藻华在该池塘常 年产生,危害严重。 1.2 试验方法 1.2.1 藻 类 培 养 及 药 物 浓 度 设 定 按 照 藻 类 生 长 抑 制试验的标准方法,取一定质量的黄丝藻藻华培养于
Ca=11.64(OD663)-2.16(OD645)+0.10(OD630)×V/M 式中,Ca 为 1 g 藻丝体中所含的 Chl a 量 (mg/g);V 为 定容的体积;M 为称取的藻丝体的重量。 1.2.3 两种除藻剂对黄丝藻几种抗氧化酶活性的影响 参考 Mitrovic 等[18]的方法,取 0.10 g 黄丝藻藻华的藻丝 体,吸干、剪碎,加入少量的磷酸缓冲液(pH 7.8,内含 4 mmol/L EDTA-Na2)在冰水浴中用超声波细胞粉碎仪破 碎, 匀浆液 8 000 r/min、4℃下离心 20 min, 收集上清 液 ,用 于 测 定 SOD、MDA、CAT,样 品 处 理 完 后 24 h 内 测定完毕。 1.2.4 两种除藻剂对黄丝藻半数有效浓度 (EC50)的测 定 通过显微镜观察, 计数黄丝藻细胞中毒数及总细 胞数,按照周一平[19]的方法,用 SPSS 17.0 计算 EC50 值。 1.3 数据分析
海洋生物除藻剂的藻类抑制机制研究

海洋生物除藻剂的藻类抑制机制研究海洋藻类在海洋生态系统中起着至关重要的作用,它们不仅是光合作用的主要参与者,还提供了食物和氧气。
然而,当藻类过度繁殖时,就会打破生态平衡,形成藻华,给海洋生态系统带来严重影响。
为了应对这一问题,科学家们研发了海洋生物除藻剂,这些除藻剂通过抑制藻类生长来控制藻华的形成。
本文将探讨海洋生物除藻剂的藻类抑制机制。
首先,海洋生物除藻剂通过抑制藻类的光合作用来控制其生长。
藻类通过光合作用将阳光能转化为化学能,从而提供自身所需的营养物质。
然而,除藻剂中的活性成分可以干扰藻类的光合作用过程,阻断其获取充足的能量。
除藻剂中的物质可以与藻类细胞膜上的光合色素结合,从而阻止光合作用的进行,导致藻类无法进行正常的生长。
其次,海洋生物除藻剂还可以通过破坏藻类细胞膜结构来抑制藻类的生长。
藻类的细胞膜是其生存和繁殖的关键组成部分,除藻剂中的活性成分可以与藻类细胞膜上的脂质相互作用,导致细胞膜的破裂和溶解。
这会使藻类失去细胞膜的保护作用,导致细胞无法正常运作,最终导致其死亡。
除此之外,海洋生物除藻剂还可以通过抑制藻类的营养摄取来控制其生长。
藻类需要从周围环境中吸收营养物质,例如氮、磷等。
除藻剂中的物质可以与藻类的营养摄取通路中的关键分子相互作用,阻止藻类吸收所需的营养物质。
这种抑制效应会导致藻类无法满足正常的生长需求,从而控制其繁殖能力。
此外,海洋生物除藻剂还可以利用植物激素来抑制藻类的生长。
植物激素是一类对植物生长和发育具有调控作用的化合物,它们可以通过与藻类细胞内的激素受体结合,干扰藻类的正常生长和繁殖过程。
植物激素在海洋生物除藻剂中的应用可以实现对藻类的高效抑制,而不对其他海洋生物产生显著影响。
需要注意的是,海洋生物除藻剂的使用需要严格遵循相关规定,避免对海洋生态系统造成不可逆的影响。
在开展海洋生物除藻剂研究和应用的过程中,科学家们应该优先考虑对环境的友好性和安全性。
此外,也需要进一步研究除藻剂的生物降解性,以确保其在使用后不会留下对海洋生态系统持久性的负面影响。
海洋生物除藻剂在湖泊富营养化治理中的应用效果评价
海洋生物除藻剂在湖泊富营养化治理中的应用效果评价随着人类社会的不断发展,湖泊富营养化问题日益突出,给生态环境和水资源带来了严重威胁。
藻类过度生长是湖泊富营养化的主要原因之一,因此,寻找一种高效可行的除藻方法具有重要意义。
相比传统的物理和化学措施,海洋生物除藻剂因其绿色环保、可持续性等优势而备受关注。
本文将评价海洋生物除藻剂在湖泊富营养化治理中的应用效果。
首先,海洋生物除藻剂具有广泛的适应性和高效的藻类去除能力。
湖泊水环境复杂多变,不同地区、不同季节的湖泊水质差异巨大。
然而,海洋生物除藻剂通常具有较强的适应能力,可以适应不同温度、pH值和营养盐浓度等环境条件。
此外,海洋生物除藻剂对各类藻类都具有一定的控制能力,无论是浮游藻、蓝藻还是硅藻,都能够有效去除。
这使得海洋生物除藻剂成为一种全面而高效的治理手段。
其次,海洋生物除藻剂具有低毒性、无污染性的特点。
在过去的湖泊富营养化治理中,常常使用化学物质,如铜离子、过氧化氢等,虽然能够迅速去除藻类,但同时也会对水体和生态环境造成严重的污染。
而海洋生物除藻剂主要以生物有机物为主要成分,无毒环保,对湖泊生态系统无负面影响。
这不仅能够保护湖泊水环境的健康,也有利于维持湖泊水生态系统的平衡。
第三,海洋生物除藻剂的应用具有一定的经济效益和可持续性。
相比传统的治理方法,海洋生物除藻剂大多以微生物、植物或海洋生物提取物为主,成本相对较低,能够实现经济效益。
同时,其可持续性也使得海洋生物除藻剂成为一种可持续的治理方式,不会对生态环境带来长期的不良影响。
这对于湖泊富营养化的治理和维护水环境长期稳定起到了积极作用。
此外,海洋生物除藻剂还存在一些需要改进的方面。
首先是剂量的确定问题。
由于湖泊水体复杂性,海洋生物除藻剂在实际应用中需要适当确定合适的投放剂量,以达到较好的除藻效果,而不对湖泊生态环境造成过多的负面影响。
其次是除藻剂的稳定性问题。
在湖泊水体中,藻类的生长受多种因素的影响,如光照、温度、氧气含量等,这也会对除藻剂的活性产生一定的影响。
叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究
叶绿素a含量与pH、DO、氮磷浓度关系研究针对杨溪水库2014年整年的监测资料,分析叶绿素a含量与pH、DO、总氮、总磷浓度的相互关系。
标签:杨溪水库;叶绿素a;pH;DO;氮磷近年来,随着工农业迅速发展和人口急剧增加,大量氮、磷营养盐进入水库,造成了水体富营养化。
藻类大量繁殖后,其次生代谢产物MCRST能损害肝脏,具有促癌效应,直接威胁人类的健康和生存。
因此,做好饮用水源地的藻类监测和研究工作非常重要。
由于叶绿素a是表征藻类现存量的重要指标之一,因此研究叶绿素a与pH、DO、氮磷浓度的关系,对认识水库富营养化的机理具有重要意义。
1研究区域概况永康市位于浙江省中部,钱塘江上游,地理坐标为东经119°53′38″~120°20′40″,北纬28°45′31″~29°06′19″。
东北紧邻东阳市、磐安县,东南连缙云县,西界武义县,北接义乌市,市域东西长约45km,南北宽约38km,全市土地总面积1049km2。
永康城区多年平均降雨量为1412.3mm,但时空分布不均,年降雨量主要集中在3~7月,占全年降雨量的60%左右。
杨溪水库位于永康市境内,钱塘江流域的上游,是目前永康市最大的一座以供水为主,结合防洪、发电等综合利用的中型水库。
集雨面积124km2,总库容6453万m3。
现状供水量18万t/d,是永康市城区的主要供水水源。
近年来,随着经济社会的发展和库区人类活动的加剧,生活、养殖等点源污染,农业面源污染加剧,特别是随着道路交通条件的改善,部分村民在库区开办农家乐等,直接影响了杨溪水库的水质,导致水库发生富营养化趋势。
2关系研究2.1pH与叶绿素a的关系研究水体pH主要受CO2含量的影响。
水中CO2与水以及碳酸盐和碳酸氢盐作用,构成一个复杂可逆碳酸盐系统。
CO2含量又受藻类光合作用、水生生物呼吸作用、水温、有机物质氧化分解等的影响。
藻类光合作用把水中CO2转化为有机物C6H12O6和O2,水生生物呼吸作用是利用有机物,产生CO2。
草甘膦对粉绿狐尾藻生长、光合色素和抗氧化酶系统的影响
基础研究2019·1328Modern Chemical Research当代化工研究草甘膦对粉绿狐尾藻生长、光合色素和抗氧化酶系统的影响*康龙麒1 冯维春2(1.青岛科技大学化工学院 山东 2660422.山东省化工研究院 山东 250014)摘要:草甘膦主要是一种有效的除草剂,在全国范围内有较为广泛的应用,主要应用在农业中,能够有效保护农作物的健康生长,但是草甘膦在使用之后会在土壤中有一定的药物残留,不但会对土壤环境造成较大破坏,而且对地下水资源也会产生不同程度的污染,导致水生态系统遭到破坏。
本文主要选择粉绿狐尾藻,通过实验对不同浓度环境中的植物进行有效培养,以此对色素含量、氯化镁以及生长情况等指标实施有效测定,以此观测草甘膦对粉绿狐尾藻生态毒理作用。
关键词:草甘膦;粉绿狐尾藻;光合色素;抗氧化酶系统中图分类号:O 文献标识码:AEffects of Glyphosate on Growth, Photosynthetic Pigment and Antioxidant EnzymeSystem of Myriophyllum viridisKang Longqi 1, Feng Weichun 2(1.College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Shandong, 2660422. Shandong Institute of Chemical Industry, Shandong, 250014)Abstract :Glyphosate is mainly an effective herbicide, which is widely used throughout the country. It is mainly used in agriculture and caneffectively protect the healthy growth of crops. However, glyphosate will have certain drug residues in soil after use, which will not only cause great damage to the soil environment, but also pollute groundwater resources to varying degrees, resulting in the destruction of aquatic ecosystems. This paper, mainly selected photosynthetic pigment and effectively cultured plants in different concentration environments through experiments, so as to effectively measure the pigment content, magnesium chloride, growth and other indicators. Therefore, we can observe the ecotoxicological effect of glyphosate on photosynthetic pigment.Key words :glyphosate ;pink green foxtail algae ;photosynthetic pigment ;antioxidant enzyme system前言草甘膦是农业生产中的一种有效的农药,对杂草毒害性具有相对非选择性,能够有效去除草本植物以及阔叶杂草等,一般情况下应用在耕地除草中。
藻类生长过程中DO、pH与叶绿素相关性分析
藻类生长过程中DO、pH与叶绿素相关性分析游亮;崔莉凤;刘载文;杨斌;黄振芳【期刊名称】《环境科学与技术》【年(卷),期】2007(30)9【摘要】为了在“水华”发生过程中,找到一些合理的预报参数,给河湖管理提供科学依据。
在实验室做了藻类的培养试验。
通过计算可以知道,pH比溶解氧(DO)与叶绿素有更好的相关性,更适合做为藻类生长情况的预报参数;溶解氧之差(△DO)与藻类的生长情况负相关性比pH之差(△pH)与藻类生长的负相关性要好;得到了在总氮0.62mg/L,总磷0.37mg/L、光强为132201x、水温为28.5℃,气压为1.016×10^5Pa的条件下的光合作用产氧速率函数;在水温为26.5~28.6℃的条件下藻类的耗氧速率为0.0176mg/(μg·h)。
【总页数】3页(P42-44)【关键词】溶解氧;pH;富营养化【作者】游亮;崔莉凤;刘载文;杨斌;黄振芳【作者单位】北京工商大学化学与环境工程学院;北京水文总站【正文语种】中文【中图分类】X830.2【相关文献】1.地表水中总磷和总氮对藻类生长的影响以及藻类生长对pH值和溶解氧含量的影响 [J], 郑晓红2.烟台大沽夹河下游冬季溶解氧、pH值、叶绿素a分布特征及相关性分析 [J], 高昊东; 王秀昀; 迟蓉; 孟庆聪; 张国焱; 李晨; 林颖3.滇池叶绿素a的时空变化及水体磷对藻类生长的影响 [J], 陈永川;汤利;张德刚;周军;李杰4.原水监测中叶绿素a与藻类相关性 [J], 朱志诚;何苗;汤峰;陈云富5.衡水湖藻类叶绿素a动态变化与水质相关性分析 [J], 吴孟璇;赵笑怡;王程怡;安莹;关红强;芦站根因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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CHEN Xiao-hua, WANG Ai-qing, PAN Lian-de, LIU Yi-nong, QIU Jin (Key Laboratory of Exploration and Utilization of Aquatic Genetic Resources of China,
Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
Ca=11.64(OD663)-2.16(OD645)+0.10(OD630)×V/M 式中,Ca 为 1 g 藻丝体中所含的 Chl a 量 (mg/g);V 为 定容的体积;M 为称取的藻丝体的重量。 1.2.3 两种除藻剂对黄丝藻几种抗氧化酶活性的影响 参考 Mitrovic 等[18]的方法,取 0.10 g 黄丝藻藻华的藻丝 体,吸干、剪碎,加入少量的磷酸缓冲液(pH 7.8,内含 4 mmol/L EDTA-Na2)在冰水浴中用超声波细胞粉碎仪破 碎, 匀浆液 8 000 r/min、4℃下离心 20 min, 收集上清 液 ,用 于 测 定 SOD、MDA、CAT,样 品 处 理 完 后 24 h 内 பைடு நூலகம்定完毕。 1.2.4 两种除藻剂对黄丝藻半数有效浓度 (EC50)的测 定 通过显微镜观察, 计数黄丝藻细胞中毒数及总细 胞数,按照周一平[19]的方法,用 SPSS 17.0 计算 EC50 值。 1.3 数据分析
收 稿 日 期 :2014-05-08 基 金 项 目 :上 海 市 高 校 知 识 服 务 平 台 项 目 (ZF1206) 作 者 简 介 :陈 孝 花 (1986-) ,女 ,在 读 硕 士 生 ,E-mail:xhchen 19@ 通 讯 作 者 : 潘 连 德 (1960- ), 男 , 教 授 ,E-mail:ldpan@shou.
生不良影响[1]。 丝状藻类可影响栅藻(Scenedesmus sp)、 微 囊 藻 (Microcystis aeruginosa)[2]、 栅 列 藻 (Scenedesmus sp.)[3] 等 单 胞 藻 类 的 生 长 , 也 对 水 质 及 黑 藻 (Hydrilla verticillata ) 等 的 生 长 产 生 严 重 影 响 [ 4 ] 。 黄 丝 藻 (Tribonema sp.)属于黄藻门,是形成丝状藻藻华的常见 种 类 , 适 应 能 力 强[5], 无 论 是 在 淡 水 水 体 , 还 是 在 海 水 水 体,均可泛滥成灾,可作为检测水体污染状况的一个重 要 指 标 [6]。
绿素 a(Chll a)含量,用相应的试 剂 盒 测 定 丙 二 醛 (MDA)含 量、超 氧 化 物 歧 化 酶 (SOD)、过 氧 化氢 酶 (CAT)活 性 的 变
化。 结果表明,硫酸铜、异噻唑啉酮对黄丝藻 24、48、72、96 h 的半数有效浓度(EC50)分别为 5.551、4.543、3.646、2.898 mg/L 和 13.712、9.858、8.680、5.114 mg/L。 随 着 浓 度 的 升 高 ,硫 酸 铜 、异 噻 唑 啉 酮 对 黄 丝 藻 的 毒 性 越 来 越 强 ,浓 度 为
Key words: Tribonema bloom; copper sulfate; isothiazoline-ketone; chlorophyll a; antioxidant enzymes
随着水体富营养化程度的加剧, 藻类大量生长繁 殖,其中优势种类很容易形成藻华,丝状藻类的藻华俗 称“青苔、青泥苔、水毛子”。 研究发现,人工湿地维系的 景观水体、 种植观赏水草的池塘、 种草养殖河蟹的水 体、养鱼池塘、稻田等出现了丝状藻藻华泛滥现象,产
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广东农业科学 2014 年第 18 期
两种除藻剂对黄丝藻藻华叶绿素 a 含量 和抗氧化酶活性的影响
陈孝花, 王爱卿, 潘连德, 刘译浓, 邱 进 (上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室,上海 201306)
摘 要:用不同浓度硫酸铜、异噻唑啉酮对采自养殖池塘的黄丝藻藻华染毒,分时采样,用分光光度计法测定叶
2.40 mg/L 时黄丝藻 Chll a 含量、SOD、CAT 活性较低,而 MDA 含量较高,说明此时黄丝藻细胞已经完全解体。 浓度为
0.42 mg/L 时,各个测量值与对照组差异不显著,说明低浓度两种除藻剂 96 h 内对黄丝藻的毒性较小。 结果说明两种
除藻剂都可以抑制或者杀死黄丝藻藻华,并且硫酸铜对黄丝藻藻华的毒性较异噻唑啉酮强。
137
3 L 透明锥形瓶 中,日 光 灯 光 照 ,光 暗 比 为 12 h∶12 h, pH 值为 7~8,24 h 充气培养,光照强度为 2 000 lx。 硫 酸 铜 、 异 噻 唑 啉 酮 浓 度 分 别 设 定 为 0.42、0.75、1.00、 1.36、2.40 mg/L 等 5 个梯度,并设 对照,每组设 3 个重 复。 1.2.2 两种除藻剂对黄丝藻叶绿素 a 含量的影响 每 隔 24 h 取 样一次,测定 叶绿素 a(Chlorophyll a, Chl a) 含量。 取 0.06 g 黄丝藻藻华,用吸水纸吸干,剪碎,加入 2~3 mL 90%丙酮和 少 量 的 MgCO3 于 冰 水 浴 中 进 行 超 声波细胞破碎,于暗处,转入有刻度的离心管中,定容 至 6 mL,离心 10 min( 3500~4 000 r/min),取上清液分 布于分光光度计测定 663、645、630 nm 下的吸光度值。 Chl a 含量的按照下列公式计算:
药物可以通过多种途径抑制丝状藻 类生长 , [11,14] 其 中改变抗氧化酶的活性就是很重要的一种。 藻细胞内 超 氧 化 物 岐 化 酶 (SOD) 活 性 变 化 及 脂 质 过 氧 化 程 度 对 于研究药物对藻类的毒性有重要意义。 丝状藻类的研 究主要是针对其作为初级生产者对周围环境的影 响[2, 15-17],而作为有害藻华的研究较少。 因此,本研究通 过两种除藻剂对黄丝藻毒性的试验研究, 了解其基本 特性, 为使用和评价合适的控制丝状藻藻华的药物提 供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 硫酸铜 (分析纯), 异噻唑啉酮 (14%)、 丙二醛
(MDA) 试 剂 盒 、 超 氧 化 物 歧 化 酶 (SOD) 试 剂 盒 、 过 氧 化 氢酶(CAT)试剂盒、考马斯亮蓝蛋白试剂盒均购自南京 建成生物工程研究所,其他试剂均为分析纯。
黄丝藻藻华采集于上海浦东新区临港某场的水草 种 殖 池 塘 ,该 池 塘 种 植 伊 乐 藻 (Elodea canadensis)、苦 草 (Vallisneria spiralis) 和 轮 叶 黑 藻 (Hydrilla verticillata),放养少量鱼虾蟹。 黄丝藻藻华在该池塘常 年产生,危害严重。 1.2 试验方法 1.2.1 藻 类 培 养 及 药 物 浓 度 设 定 按 照 藻 类 生 长 抑 制试验的标准方法,取一定质量的黄丝藻藻华培养于
Abstract: In this study, Tribonema bloom taken from the bottom of pond were exposed to different concentrations of sulfuric copper and isothiazolone -ketone, and sampled at different time. Then the chlorophyll a (Chl a) contents were measured by spectrophotometer, and malondialdehyde (MDA) content, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities were measured by using corresponding kits. The results showed that the effect concentration 50%(EC50) of copper sulfate and isothiazolone-ketone on the Tribonema blomm for 24 h, 48 h, 72 h, 96 h were 5.551, 4.543, 3.646, 2.898 mg/L and 13.712 mg/L, 9.858, 8.680, 5.114 mg/L, respectively, and the toxicity enhanced with the concentration increasing. At the concentration of 2.40 mg/L, the Chl a content, SOD, and CAT activities reached to the minimum, but the MDA content achieved to the peak, suggesting that the cells of Tribonema sp. completely disintegrated at this time. At the concentration of 0.42 mg/L, no significant differences between measurements and control group were observed, indicating that low concentrations of copper presented less toxicity within 96 h. The results indicate that the two algaecides both can suppress or kill Tribonema bloom and copper sulfate had more toxic to algaecide compared with isothiazolin-ketone.