莱茵衣藻对水环境中盐酸四环素的去除研究

发布时间：2020-06-04 03:07

【摘要】：水环境中微量有机污染物的不断增加对水生生态系统以及人类健康带来许多不良的影响,其中抗生素类有机污染物已成为近些年来关注的热点。抗生素不但在世界范围内用于人类和动物治疗感染疾病,而且还作为畜牧业的生长促进剂使用。人畜服用的药物很大部分在生物体内没有经过代谢,最终进入水环境中。由于抗生素可能对微生物群落产生耐药性的特殊性,他们在环境中存在的浓度及其环境行为越来越受到重视。莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhartii,FACHB-265)是一种淡水绿藻,因为其在环境中分布广泛、易于培养和具有降解污染物的能力,成为本论文的研究对象。本文以莱茵衣藻为研究对象:研究光照条件下,莱茵衣藻对盐酸四环素吸附、光降解去除。研究活藻和死藻对盐酸四环素去除的影响以及研究藻的活性成分羟基自由基的生成对盐酸四环素去除的影响,从而为水环境中盐酸四环素污染的生物修复提供理论与实践依据。主要研究成果如下:(1)在光照的条件下,莱茵衣藻的活藻与死藻细胞对盐酸四环素的去除研究表明:死藻组对盐酸四环素的去除率要高于活藻组。一方面由于死藻细胞破裂后,细胞外泄物得以释放,外泄物质在光的作用下,加速盐酸四环素的去除;另一面由于莱茵衣藻细胞破裂后,藻细胞的细胞壁破碎多,有更多的内部功能团暴露出来与抗生素结合,因而去除效果更好。(2)在遮光的条件下,莱茵衣藻的活藻与死藻细胞对盐酸四环素的去除研究表明:在实验1h时,莱茵衣藻死藻组对盐酸四环素的去除率要高于活藻组。由于莱茵衣藻细胞死亡以后,藻细胞壁破碎多,有更多的内部功能团暴露出来与抗生素结合,因而去除效果更好。到第8h时,莱茵衣藻的浓度(106cell/L)时,活藻组去除盐酸四环素效果相对更好。由于死藻组细胞破裂后,失去活性,不能进行新陈代谢;而活藻组可以进行新陈代谢,因而活藻组盐酸四环素去除率更高。(3)对于莱茵衣藻藻细胞吸附盐酸四环素而言,30min时吸附已趋于平稳,随着时间的推移,莱茵衣藻藻细胞吸附盐酸四环素的量增加缓慢,说明细胞表面快速吸附已完成。(4)细胞死亡破裂后,在光照的条件下,细胞外泄物能促进盐酸四环素的去除。细胞上清液中的盐酸四环素的浓度不断下降,在第8h,上清液组(23.2%)的盐酸四环素被降解,明显高于空白对照组的降解效果(16.5%)。这就证明了藻细胞破裂而泄漏于胞外的物质促进了盐酸四环素的降解。(5)莱茵衣藻的活藻与死藻细胞可以促进水中氧自由基的生成。死藻细胞培养基中的羟基自由基的生成量远高于活藻细胞,活藻与死藻细胞在白光的照射下,羟基自由基随着时间的增加不断生成,远远高于空白对照组。当处理组中添加盐酸四环素后,羟基自由基的生成量明显降低。在第8h,加盐酸四环素的实验组中活藻与死藻细胞处理组中羟基自由基的含量仅有不加盐酸四环素实验组的48.5%,53.3%。因为生成的羟基自由基与盐酸四环素反应而被消耗减少。
【图文】：

莱茵衣藻对水环境中盐酸四环素的去除研究

模拟自然光条件下莱茵衣藻活藻对盐酸四环素的去除率

莱茵衣藻对水环境中盐酸四环素的去除研究

模拟自然光条件下莱茵衣藻死藻对盐酸四环素的去除率
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703

【参考文献】