复配改性黏土的制备及其与凤眼莲在水体修复中的应用

发布时间：2017-08-17 05:05

  本文关键词：复配改性黏土的制备及其与凤眼莲在水体修复中的应用

  更多相关文章： 富营养化水体 复合改性 凤眼莲 铜绿微囊藻 除磷 除藻

【摘要】：近年来,生产、生活污水的排放使湖泊和自然水体中的营养盐含量过度累积,湖泊富营养化现象日益严重,蓝藻水华频频暴发,且有害水华中常见的铜绿微囊藻产生的微囊藻毒素,是一种强烈的肝脏肿瘤促进剂,对人类的人体和生态环境造成威胁。因此如何除去水体中营养盐、防治蓝藻水华,降解水中的微囊藻毒素变得尤为重要。本课题主要使用两种方法进行富营养化水体原位除藻、除磷,一种是采用聚合氯化铝(PAC)与凹凸棒土(AT)复合后再改性,用于去除水中蓝藻,降解藻毒素及去除水中磷,并对其进行20d长期停滞于水体中时,水中可溶性总氮(DTN)、可溶性总磷(DTP)、微囊藻毒素(Microcystin-LR and Microcystin-RR)及叶绿素a(Chl-a)的浓度等指标进行水体的安全性分析；一种是利用凤眼莲与产毒铜绿微囊藻进行共培养实验,研究了凤眼莲对产毒铜绿微囊藻生理特性、细胞结构以及不同类型的微囊藻毒素释放与削减的影响,以期为探讨水中凤眼莲与水华蓝藻短期密集共存时的影响提供依据。实验结果表明：复合改性后的黏土对蓝藻的去除率显著高于PAC和AT+PAC,去除率高达97.15%±1.35%,20d长期停留在水中时,有水华蓝藻时,DTP仅为初始值的5.3±0.60%,Chl-a为初始值的1.7±0.70%,及藻毒素的含量(MC-RR)为自然衰亡时的藻毒素(MC-RR)的16.27±0.91%,.表明复配改性黏土除磷及除藻的效果较好.凤眼莲有效地抑制了铜绿微囊藻的生长,加速了它的衰亡。凤眼莲严重破坏藻细胞的SOD酶系统,共培养6d后蓝藻细胞SOD活性降至2.67±1.68U/mg protein,导致超氧阴离子自由基未能及时转化,藻细胞H_2O_2水平无显著上升。在凤眼莲影响下,4d时铜绿微囊藻细胞就出现萎缩现象,类囊体片层结构出现溶解,细胞ATP水平持续快速下降。但凤眼莲的存在使铜绿微囊藻MC-LR与MC-RR的释放显著低于自然衰亡时,且削减速度显著优于自然衰亡时。
【关键词】：富营养化水体 复合改性 凤眼莲 铜绿微囊藻 除磷 除藻
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景10
• 1.2 蓝藻水华10-11
• 1.2.1 蓝藻水华的形成10-11
• 1.3 水华形成的危害11-13
• 1.4 蓝藻水华的治理13-16
• 1.4.1 物理方法13-14
• 1.4.2 化学方法14-15
• 1.4.3 生物方法15-16
• 1.5 富营养化水体中除磷的方法16-18
• 1.5.1 生物法16
• 1.5.2 吸附法16-17
• 1.5.3 化学沉淀法17-18
• 1.6 本课题研究内容与意义18-20
• 1.6.1 研究意义18-19
• 1.6.2 研究内容19-20
• 2 除藻和磷材料的筛选20-35
• 2.1 实验仪器与材料20-22
• 2.1.1 主要的仪器设备20
• 2.1.2 主要试剂20-21
• 2.1.3 实验设置21-22
• 2.1.4 测定方法22
• 2.1.5 数据分析方法22
• 2.2 结果与分析22-34
• 2.2.1 对筛选的材料对总磷、总氮含量的测定22-28
• 2.2.2 对筛选的材料进行残留铝离子的测定28-31
• 2.2.3 COD含量的测定31-34
• 2.3 小结34-35
• 3 对筛选的复配黏土材料做除磷和除藻的测定35-46
• 3.1 材料与方法35-38
• 3.1.1 实验材料35-36
• 3.1.2 实验方法36-37
• 3.1.3 检测方法37-38
• 3.2 结果与讨论38-44
• 3.2.1 PAC复合改性前后对蓝藻的去除能力38
• 3.2.2 PAC复合黏土AT的改性对铜绿微囊藻细胞的影响38-44
• 3.4 本章小结44-46
• 4 复配改性黏土的生态安全性研究46-56
• 4.1 材料与方法46-48
• 4.1.1 实验材料46-47
• 4.1.2 实验方法47
• 4.1.3 测定方法47-48
• 4.2 结果与讨论48-54
• 4.2.1 凤眼莲对铜绿微囊藻生长的影响48-49
• 4.2.2 凤眼莲对铜绿微囊藻抗氧化系统与活性氧含量的影响49-51
• 4.2.3 凤眼莲对铜绿微囊藻能量系统的影响51-52
• 4.2.4 凤眼莲对铜绿微囊藻细胞结构的影响52-54
• 4.2.5 凤眼莲对藻毒素释放与削减的影响54
• 4.3 本章小结54-56
• 5 总结与展望56-58
• 5.1 总结56
• 5.2 讨论56-57
• 5.3 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-68
• 附录68

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本文编号：687203