不同结构表面活性剂改性黏土对海洋卡盾藻的去除作用研究

发布时间：2020-08-02 20:33

【摘要】： 海洋卡盾藻赤潮在我国沿海频繁爆发,给海产养殖业带来严重的经济损失,已成为我国南方重要的有害赤潮种类。赤潮治理的方法有很多种,各自存在的弊端使得其在实际应用中受到限制。采用改性黏土可以在提高黏土对藻细胞的去除率的同时,降低黏土的用量。本文在实验室条件下,采用结构不同的表面活性剂(单链季铵盐、单链季磷盐、吉米奇表面活性剂)改性黏土,通过比较不同改性黏土的除藻效能与改性剂结构间的关系,揭示影响改性黏土除藻活性的因素,以便为筛选新的除藻剂提供参考。同时,论文以模式生物斑马鱼(Brachydanio rerio)及广东常见经济水产品种凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为生物毒性研究对象,考查了初筛改性黏土的生物毒性,分析了改性粘土的播散对水体中氮营养盐的可能影响,以了解改性黏土对水体环境的影响,为改性黏土的实际应用提供必要数据。研究结果表明,链长为十四烷基的季铵盐改性黏土的除藻效果最好,其次为十二烷基和十烷基,而十六烷基较差；季铵(磷)盐取代基团对改性黏土除藻效果的影响不大。十四烷基三丁基溴化磷改性黏土和双十四烷基二甲基乙基溴化铵改性黏土的除藻效果最好,对海洋卡盾藻的120 h半抑制质量浓度分别为6.11mg／L和6.13 mg／L。毒性试验表明,这2种改性黏土对斑马鱼的毒性均较低,质量浓度为10-100 mg／L时,96h后斑马鱼的存活率均为100%。改性黏土对蒙古裸腹蚤有一定毒性,其中十四烷基三丁基溴化磷改性黏土24 h的LCso远超过100mg／L,双十四烷基二甲基乙基溴化铵改性黏土的LC50为9.37 mg／L。因此,十四烷基三丁基溴化磷改性黏土的毒性更低,有望成为赤潮治理的潜在除藻剂。四种不同结构的吉米奇表面活性剂对海洋卡盾藻均具有良好的去除效果,其中乙撑基双(十二烷基二甲基溴化铵)(Ethylene bis(dodecyl dimethyl ammonium bromide), EDAB)对海洋卡盾藻的去除作用最优,对海洋卡盾藻的120 h半抑制浓度为0.42 mg／L；EDAB与天然黏土的复配实验显示,黏土与EDAB复配不能增加EDAB对海洋卡盾藻的去除效果；改性黏土的除藻作用具有长效性,并存在最佳配比,改性剂质量百分比为15%时除藻率达到最高,3 mg/L EDAB改性黏土即可有效去除海洋卡盾藻(RE90%)。生物毒性实验说明,EDAB改性粘土对斑马鱼、幼年凡纳滨对虾和成年凡纳滨的48h LC50分别为25.66 mg／L、12.49mg／L和48.03 mg／L。EDAB改性黏土在有效除藻的同时,可降低水体中可溶性氮盐的水平。这些事实表明,EDAB改性黏土治理赤潮有一定应用前景。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：X55
【图文】：

改性粘土,去除效果,磷改性,十四烷基

2.2结果与讨论2.2.1不同改性豁土对海洋卡盾藻的去除研究图1列出七种改性粘土 (10mg/L)对海洋卡盾藻的去除效果。从图中可以看出，不同改性薪土对海洋卡盾藻的去除作用存在明显差异。24h时，最高可达87.91%(双澳化十四烷基二甲基乙基按改性豁土)，其次为 81.09%(十四烷基三丁基嗅化磷改性豁土)，最低的只有17.35%(十六烷基三丁基澳化磷改性粘土)。随着时间的推移，改性粘土的除藻效果持续增加。24h到120h之间，十烷基三

十四烷基,三甲基,后海,细胞形态

ammoniumbromide;Gelaymodifiedbyditetradecyld而 ethylethideanunoniumbromide图2为加入十四烷基三甲基澳化按改性勃土后藻细胞形态的变化情况。可以看出，正常的海洋卡盾藻有完整的细胞形态和结构，可随意游动。加入改性薪土后，部分细胞出现裂解，细胞内容物释放。加入其他改性薪土后藻细胞的变化情况与此类似。

除藻,环境生物,作用研究,半致死浓度

嘭峁贡砻婊钚约粮男哉xY:对海洋卜盾藻的去除作用研究四种吉米奇表面活性剂对海洋卡盾藻的去除作用分别如图6所示。可以看出，四种吉米奇表面活性剂对海洋卡盾藻都有较好的去除作用，并具有一定的剂量效应关系。120h的半致死浓度 (LCso)分别为l.03mg几、1.llmg几、 1.21mg/L与0.42mg/L。可以看出，四种吉米奇表面活性剂中EDAB的除藻效果最好，随后我们将考查EDAB及其改性勃土的除藻效果和对其他环境生物的影响。120.00%:100.00% y=0.4848x80.00%锌澎60.00%渔40.00%20.00%一.卜-24h一月卜-48h-，卜-72h~毛卜-96h~碳卜-120h—线性(120h) 0.00%120

【参考文献】