典型藻种磷利用特性比较研究

发布时间：2017-04-05 15:09

  本文关键词：典型藻种磷利用特性比较研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,巢湖、太湖以及三峡库区等地相继大面积暴发藻华,且有越来越频繁的趋势,严重制约了社会和国民经济的可持续发展,已经成为较为严重的水环境问题。磷被认为是引起富营养化从而导致水华爆发的一个限制性因素,是水华研究的重点。不同的磷质量浓度,将会导致藻类的生长、相关酶的合成以及体内磷的聚合物都有所不同。本文选取了几种典型藻种包括绿藻(斜生栅藻和小球藻)、硅藻(小环藻和针杆藻)以及蓝藻(铜绿微囊藻)为研究对象,在不同磷浓度条件下,考察典型藻种的生长及动力学特征;分析其对磷的吸收利用和储存规律,探讨其碱性磷酸酶的活性的变化,以明晰不同藻种对磷的利用特性,为进一步揭示藻类水华的机理提供理论依据。研究发现:(1)在0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 mg/L磷浓度梯度下,绿藻、蓝藻随着浓度的增大,藻密度和比增长速率(?)逐渐增大,并且在浓度大于1.0 mg/L时藻密度和?显著高于浓度小于1.0 mg/L时的藻密度和?。相比较而言,在相同磷浓度梯度下,硅藻的生长随浓度的变化不大。用Logistic生长方程描述五种藻的生长曲线且拟合度较高。在相同培养条件下,五种藻的?从大到小的顺序为:小球藻、斜生栅藻、铜绿微囊藻、小环藻、针杆藻。利用Monod方程计算得到斜生栅藻的最大生长速率(max?)和半饱和常数(sK)分别为0.332 d-1、0.086 mg/L;小球藻的max?和sK分别为0.386 d-1、0.063 mg/L;小环藻的max?和sK分别为0.171d-1、0.007 mg/L;针杆藻的max?和sK分别为0.097 d-1、0.025 mg/L;铜绿微囊藻的max?和sK分别为0.263 d-1、0.045mg/L。通过比较可知:绿藻和蓝藻的max?大于硅藻,而sK小于硅藻。(2)在各个浓度梯度下,斜生栅、小球藻和小环藻随着时间的推移无机磷酸盐逐渐减少,铜绿微囊藻则是在生长初期培养液中的磷酸盐浓度急剧下降,而针杆培养液磷酸盐浓度下降不明显。通过对藻类多聚磷酸体的观察,蓝藻绿藻可以转化利用多聚磷酸体,硅藻对多聚磷酸体的转化利用比较缓慢。(3)碱性磷酸酶活性的倒数跟磷浓度呈正相关性。无磷条件下斜生栅藻,小球藻,小环藻,针杆藻,铜绿微囊藻碱性磷酸酶活性的倒数(单位:108 cells/(U×mL))分别为2.13、3.68、0.163、0.13、1.02,从而五种藻对有机磷的利用潜能从小到大依次为:小球藻、斜生栅藻、铜绿微囊藻、小环藻、针杆藻。
【关键词】：典型藻种 磷浓度 生长 多聚磷酸体 碱性磷酸酶
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52;X173
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-17
• 1.1 水体富营养化及典型水华藻类8-10
• 1.1.1 水体富营养化及其危害8
• 1.1.2 富营养化现状8
• 1.1.3 典型的水华藻类8-10
• 1.2 藻类生长与磷浓度的关系10-12
• 1.2.1 不同磷浓度对藻类生长的影响10-11
• 1.2.2 藻类的生长动力学11-12
• 1.3 藻类对磷的摄取及储存12-14
• 1.3.1 藻类对磷的摄取机理12-13
• 1.3.2 多聚磷体及其在藻类细胞的储存13-14
• 1.4 藻类碱性磷酸酶14
• 1.5 本文研究目的意义、内容及技术路线14-17
• 1.5.1 本文研究的目的意义14-15
• 1.5.2 本文研究的内容15
• 1.5.3 本文研究的技术路线15-17
• 2 不同磷浓度下典型藻种生长的比较研究17-31
• 2.1 引言17
• 2.2 实验材料与方法17-22
• 2.2.1 藻种17
• 2.2.2 培养基17-19
• 2.2.3 主要仪器和设备19
• 2.2.4 藻细胞无磷处理19-20
• 2.2.5 藻细胞生长的培养20
• 2.2.6 藻密度的测定20-21
• 2.2.7 比增长率的测定21
• 2.2.8 藻类的生长曲线模拟21
• 2.2.9 动力学参数计算21-22
• 2.3 结果与分析22-30
• 2.3.1 不同磷浓度下五种典型藻种的生长情况22-27
• 2.3.2 不同磷浓度下五种藻的生长特性对比分析27-28
• 2.3.3 不同磷浓度下五种藻动力学参数对比分析28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 不同磷浓度下典型藻种的磷吸收和储存比较研究31-44
• 3.1 引言31
• 3.2 实验材料与方法31-33
• 3.2.1 藻种31
• 3.2.2 培养基31
• 3.2.3 实验主要仪器和设备31-32
• 3.2.4 藻细胞无磷处理32
• 3.2.5 培养液中TP含量的测定32
• 3.2.6 多聚磷酸体荧光显微镜观察32-33
• 3.3 结果与分析33-43
• 3.3.1 不同磷浓度下五种典型藻种对磷的利用33-35
• 3.3.2 不同磷浓度下五种藻多聚磷酸体的比较35-43
• 3.4 本章小结43-44
• 4 不同磷浓度下典型藻种碱性磷酸酶的比较研究44-49
• 4.1 引言44
• 4.2 实验材料与方法44-45
• 4.2.1 藻种44
• 4.2.2 培养基44
• 4.2.3 实验主要仪器和设备44-45
• 4.2.4 藻类的碱性磷酸酶活性(APA)测定45
• 4.3 结果与分析45-47
• 4.3.1 五种藻碱性磷酸酶活性与磷浓度的关系45-46
• 4.3.2 不同磷浓度下五种藻碱性磷酸酶活性的比较46-47
• 4.4 本章小结47-49
• 5 结论与展望49-51
• 5.1 主要结论49-50
• 5.2 后续研究工作的展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-57

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本文编号：287207