纳米ZnO存在下胞外聚合物在小球藻氮磷吸收中的作用
发布时间：2021-08-31 06:48
纳米材料的环境安全性与及生物效应因其广泛使用受到关注。藻类生物膜技术具有氮磷吸收效率高、低能耗和可资源化利用的优势,然而在藻类氮磷吸收的过程中,污水中的纳米颗粒物可影响藻类的生长及其胞外聚合物（EPS）的分泌。EPS是藻类在特定环境下产生的高分子物质,具有多种生物作用,如固定基质、阻止外源毒物对细胞的侵害等。目前对于纳米颗粒存在下,EPS在藻类氮磷吸收过程中的作用尚不明晰。本论文以单细胞绿藻小球藻（Chlorella vulgaris）为受试生物,以纳米ZnO为纳米颗粒代表,考察了纳米ZnO存在下EPS在小球藻生长及氮磷吸收过程中的作用,重点研究了纳米ZnO对EPS分泌的促进作用及其与氮磷吸收效率之间的关系;采用紫外光谱、三维荧光光谱（3D-EEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）以及X射线光电子能谱（XPS）等表征方法,分析了纳米ZnO与小球藻EPS之间的相互作用。论文的主要结论如下:（1）纳米ZnO对小球藻的生长具有显著的抑制作用,EPS缓解了纳米ZnO对小球藻生物量、叶绿素合成和光合活性的抑制作用。当纳米ZnO浓度为0.15 mM时,含有EPS（EPS-C）和去除EPS（EPS-F）...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１纳米材料的环境行为示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｏｆ?ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ??
和９５．３８％，出水的氮憐浓度均达到了城镇污水的排放标准。Ｌｉａｎｇ等＿研宄发现??小球藻在与地衣芽孢杆菌丨／〇／７７治）组成的藻菌共生体系中，对污??水中ＮＨ４＋－Ｎ和Ｐ〇４３?－Ｐ的去除效率分别可达９０．２４％和９４．７８％。图１．２为Ｌｅｗｉｓ??Ｂａｙ研究中心开发的…种新型的藻类生物膜技术一膜生物反应器（ＢＭＰＢＲ），米??苏拉污水厂利用该反应器处理污水，发现处理后的ＴＰ和ＴＮ的浓度分别为０．０４??ｍｇ／Ｌ和３．１９?ｍｇ／Ｌ，均达到了城镇污水一级Ａ的要求。??备零??ｆ?Ｊ??■?－?？?．、．．?《??图１．２藻类脱氮除磷技术的应用??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｌｇａｌ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ａｎｄ?ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ?ｒｅｍｏｖａｌ??藻类生物膜技术作为一种环境友好型的污水处理技术，引起了国内外的广泛??关注，目前已在实验理论研宄方面取得了较大进展，但还存在藻的回收和固定化??等一些亟待解决的技术问题。同时在藻类脱氮除磷的过程中，污水中的重金属、??纳米颗粒等有毒物质会对藻类产生不可忽视的毒害作用，进而影响藻类脱氮除磷??的过程和能力。因此
主要由蛋白质、多糖、腐殖质、脂类以及核酸组成，其中蛋白质和多糖的含量（以??ＤＯＣ表示）约占ＥＰＳ的７０％－８０％。ＥＰＳ主要来源于细胞的内分泌、自溶、表面??物质脱落和外界吸收等过程，与微生物代谢息息相关。ＥＰＳ的结构如图１．３。??根据ＥＰＳ与细胞表面结合的紧密程度，可分为溶解态ＥＰＳ?（Ｓｏｌｕｂｌｅ?ＥＰＳ，??Ｓ－ＥＰＳ）和结合态ＥＰＳ?（Ｂｏｕｎｄ?ＥＰＳ，?Ｂ－ＥＰＳ）?［５６］。Ｓ－ＥＰＳ被称为粘性物质高聚物，??它包含了溶解性的大分子、胶体和粘性物质，是与细胞结合较弱或者溶解于溶液??中的ＥＰＳ组分。而Ｂ－ＥＰＳ则被称为荚膜高聚物，它包括微生物的鞘、荚膜、吸??附和松散结合的有机物，是与细胞表面紧密的结合在一起的ＥＰＳ组分。ＥＰＳ的??提取方法主要有物理提取法和化学提取法。??Ｊ；，???．、．、黎一，Ｌ蛋白质多糖：??４?‘ｒ：?？??Ｍ??ｐ〇
【参考文献】：
期刊论文
[1]锌铜胁迫对Bacillus vallismortis EPS组分变化特征及其吸附性能的影响[J]. 简静仪,宋卫锋,李海宇,杨梓亨,丁培菲. 环境科学学报. 2017(06)
[2]pH、离子强度及电解质种类对纳米氧化锌聚集和溶解的影响[J]. 张瑞昌,章海波,涂晨,骆永明. 环境化学. 2014(11)
[3]Zn2+对藻类生物膜生长生理特性影响研究[J]. 刘翠霞,胡智泉,郭雪白,李婷,邓蕾. 生态环境学报. 2013(05)
[4]微藻叶绿素荧光技术在环境监测中的应用[J]. 姜恒,吴斌,阎冰,吴志强,邢永泽. 环境工程技术学报. 2012(02)
[5]藻类膜对富营养化湖泊水处理效果实验[J]. 魏群,刘明升,蔡元妃. 环境工程. 2011(02)
[6]人工纳米材料对藻类的毒性效应研究进展[J]. 张宁,金星龙,李晓,岳俊杰,魏东斌. 安徽农业科学. 2011(10)
[7]纳米材料的环境行为与生物毒性[J]. 林道辉,冀静,田小利,刘妮,杨坤,吴丰昌,王震宇. 科学通报. 2009(23)
[8]不同Cu2+浓度处理对斜生栅藻生长及叶绿素荧光特性的影响[J]. 陈雷,郑青松,刘兆普,晋利. 生态环境学报. 2009(04)
[9]利用水绵（Spirogyra）深度处理生活污水强化除磷及其机制的探讨[J]. 雷国元,马军. 环境科学. 2009(04)
[10]三种金属氧化物纳米颗粒的水生态毒性[J]. 朱小山,朱琳,田胜艳,郎宇鹏,李燕. 生态学报. 2008(08)
博士论文
[1]水环境中ZnO纳米颗粒对大肠杆菌的毒性及影响因素[D]. 李梅.浙江大学 2012
硕士论文
[1]莱茵衣藻对纳米氧化铜在水环境中的分布规律及去除效能的影响[D]. 郑昊.山东农业大学 2016
本文编号：3374416
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１纳米材料的环境行为示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ?ｂｅｈａｖｉｏｒ?ｏｆ?ｎａｎｏｍａｔｅｒｉａｌｓ??
和９５．３８％，出水的氮憐浓度均达到了城镇污水的排放标准。Ｌｉａｎｇ等＿研宄发现??小球藻在与地衣芽孢杆菌丨／〇／７７治）组成的藻菌共生体系中，对污??水中ＮＨ４＋－Ｎ和Ｐ〇４３?－Ｐ的去除效率分别可达９０．２４％和９４．７８％。图１．２为Ｌｅｗｉｓ??Ｂａｙ研究中心开发的…种新型的藻类生物膜技术一膜生物反应器（ＢＭＰＢＲ），米??苏拉污水厂利用该反应器处理污水，发现处理后的ＴＰ和ＴＮ的浓度分别为０．０４??ｍｇ／Ｌ和３．１９?ｍｇ／Ｌ，均达到了城镇污水一级Ａ的要求。??备零??ｆ?Ｊ??■?－?？?．、．．?《??图１．２藻类脱氮除磷技术的应用??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ａｌｇａｌ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｉｎ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ａｎｄ?ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ?ｒｅｍｏｖａｌ??藻类生物膜技术作为一种环境友好型的污水处理技术，引起了国内外的广泛??关注，目前已在实验理论研宄方面取得了较大进展，但还存在藻的回收和固定化??等一些亟待解决的技术问题。同时在藻类脱氮除磷的过程中，污水中的重金属、??纳米颗粒等有毒物质会对藻类产生不可忽视的毒害作用，进而影响藻类脱氮除磷??的过程和能力。因此
主要由蛋白质、多糖、腐殖质、脂类以及核酸组成，其中蛋白质和多糖的含量（以??ＤＯＣ表示）约占ＥＰＳ的７０％－８０％。ＥＰＳ主要来源于细胞的内分泌、自溶、表面??物质脱落和外界吸收等过程，与微生物代谢息息相关。ＥＰＳ的结构如图１．３。??根据ＥＰＳ与细胞表面结合的紧密程度，可分为溶解态ＥＰＳ?（Ｓｏｌｕｂｌｅ?ＥＰＳ，??Ｓ－ＥＰＳ）和结合态ＥＰＳ?（Ｂｏｕｎｄ?ＥＰＳ，?Ｂ－ＥＰＳ）?［５６］。Ｓ－ＥＰＳ被称为粘性物质高聚物，??它包含了溶解性的大分子、胶体和粘性物质，是与细胞结合较弱或者溶解于溶液??中的ＥＰＳ组分。而Ｂ－ＥＰＳ则被称为荚膜高聚物，它包括微生物的鞘、荚膜、吸??附和松散结合的有机物，是与细胞表面紧密的结合在一起的ＥＰＳ组分。ＥＰＳ的??提取方法主要有物理提取法和化学提取法。??Ｊ；，???．、．、黎一，Ｌ蛋白质多糖：??４?‘ｒ：?？??Ｍ??ｐ〇
【参考文献】：
期刊论文
[1]锌铜胁迫对Bacillus vallismortis EPS组分变化特征及其吸附性能的影响[J]. 简静仪,宋卫锋,李海宇,杨梓亨,丁培菲. 环境科学学报. 2017(06)
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[5]藻类膜对富营养化湖泊水处理效果实验[J]. 魏群,刘明升,蔡元妃. 环境工程. 2011(02)
[6]人工纳米材料对藻类的毒性效应研究进展[J]. 张宁,金星龙,李晓,岳俊杰,魏东斌. 安徽农业科学. 2011(10)
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[8]不同Cu2+浓度处理对斜生栅藻生长及叶绿素荧光特性的影响[J]. 陈雷,郑青松,刘兆普,晋利. 生态环境学报. 2009(04)
[9]利用水绵（Spirogyra）深度处理生活污水强化除磷及其机制的探讨[J]. 雷国元,马军. 环境科学. 2009(04)
[10]三种金属氧化物纳米颗粒的水生态毒性[J]. 朱小山,朱琳,田胜艳,郎宇鹏,李燕. 生态学报. 2008(08)
博士论文
[1]水环境中ZnO纳米颗粒对大肠杆菌的毒性及影响因素[D]. 李梅.浙江大学 2012
硕士论文
[1]莱茵衣藻对纳米氧化铜在水环境中的分布规律及去除效能的影响[D]. 郑昊.山东农业大学 2016
本文编号：3374416
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