四种重金属离子对曲壳藻生长情况和抗氧化酶活性的影响

发布时间：2017-04-02 08:00

  本文关键词：四种重金属离子对曲壳藻生长情况和抗氧化酶活性的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：重金属来源广泛,具有较强的富集性,对环境以及生命机体造成严重的损害,是当今社会普遍关注的重点环境问题。硅藻对环境变化敏感,可以指示水体重金属污染。以往研究主要集中在浮游藻类上,底栖硅藻生境与浮游藻类不同,要更全面的了解重金属对水生生态系统的影响,就需要对底栖硅藻进行研究。本文通过纯化培养淡水底栖硅藻曲壳藻(Achnanthes kryophila),使用重金属进行单一和复合急性毒性实验,并测量A.kryophila的生长量、SOD活性、CAT活性及MDA含量并计算96h EC50值,通过分析,为A.kryophila作为工具对四种重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)的生物毒性进行评价提供基础数据和依据。本研究得出3项重要结果:1.单一重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)对A.kryophila生长及抗氧化酶活性的影响在Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫下,A.kryophila的96h EC50值分别为:0.984 mg×L 1、1.589 mg×L 1、0.747 mg×L 1、12.916 mg×L 1,Cd~(2+)和Hg~(2+)对A.kryophila的毒性为极高毒,Cu~(2+)对A.kryophila的毒性为高毒,Pb~(2+)对A.kryophila的毒性为中毒,毒性大小依次排列为Hg2Cd~(2+)Cu~(2+)Pb~(2+);四种重金属对A.kryophila细胞生长起着低促高抑的作用,Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)浓度分别为0.1 mg×L 1、0.02 mg×L 1、0.05 mg×L 1和0.5 mg×L 1时,细胞生长量达到最大值,出现显著的毒性兴奋效应,在Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)浓度分别为大于0.15 mg×L 1、0.08 mg×L 1、0.1 mg×L 1和1.0 mg×L 1时,对藻类生长呈抑制作用;A.kryophila可溶性蛋白质含量随着胁迫浓度增大先升高后下降,Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫下最大值分别为4.6 mg×(5×105 cells) 1、6.0 mg×(5×105 cells) 1、4.5 mg×(5×105cells) 1、6.6 mg×(5×105 cells) 1;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(cat)活性在四种单一重金属胁迫下,低浓度时变化幅度缓慢,之后随着胁迫浓度的增大呈上升-下降的趋势,cd~(2+)、cu~(2+)、hg~(2+)和pb~(2+)胁迫下sod活性最高值分别为807.8u×mg 1、1027.6u×mg 1、1081.3u×mg 1、1193.9u×mg 1,cat活性最高值分别为1.3u×mg 1、2.1u×mg 1、1.4u×mg 1、3.0u×mg 1;丙二醛(mda)含量随着胁迫浓度增高逐渐增大,四种重金属的变化趋势大体相同,cd~(2+)、cu~(2+)、hg~(2+)和pb~(2+)浓度分别为9.6mg×l 1、9.6mg×l 1、20mg×l 1和100mg×l 1时,mda含量最大分别为8.33nmol×mg 1、12.56nmol×mg 1、7.76nmol×mg 1、15.87nmol×mg 1。2.复合重金属cd~(2+)、cu~(2+)、hg~(2+)和pb~(2+)对a.kryophila生长及抗氧化酶活性的影响复合重金属cd~(2+)、cu~(2+)、hg~(2+)和pb~(2+)联合作用下,对a.kryophila表现为协同作用,在胁迫浓度为4tu时,最大抑制率为91.8%;复合重金属对a.kryophila细胞生长起着低促高抑的作用,连续暴露4天后,复合污染浓度为0.25tu时,达到最大生长量101×104cells×ml 1;a.kryophila藻细胞的可溶性蛋白质含量、sod、cat、跟单一重金属胁迫趋势线基本相同,范围值稍小,随着胁迫浓度的增加先升高后下降,可以看出重金属cd~(2+)、cu~(2+)、hg~(2+)和pb~(2+)无论是单一还是复合作用于a.kryophila,其毒性机制体现为藻细胞内大分子物质蛋白质和抗氧化系统遭受不同程度的破坏;mda的含量随胁迫浓度增加而增大,藻细胞受到严重的破损。3.a.kryophila分离纯化通过4种分离方法对比分析,水滴分离法和平板画线法相结合容易分离得到纯种藻,此方法虽然复杂,但可靠性高,在本实验中使用水滴平板画线法分离两次就能得到纯种的a.kryophila,再进行扩大培养得到试验藻种。本研究所得出的结论:1.不同重金属对A.kryophila的毒性不同,但是低浓度均表现出毒性兴奋效应。2.在四种重金属联合胁迫下,呈协同抑制作用。3.A.kryophila对水体重金属含量变化反映灵敏,可利用A.kryophila对四种重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)、Pb~(2+)的生物毒性进行评价。4.经过多次A.kryophila分离纯化培养实验对比,发现利用改良后的水滴平板画线法分离纯化出纯藻种A.kryophila效果较好。
【关键词】：重金属 胁迫 生长 抗氧化酶 A.kryophila 纯化
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X173
【目录】：

• 摘要5-8
• ABSTRACT8-12
• 1. 绪论12-23
• 1.1 硅藻的概述12-13
• 1.2 硅藻的分离和纯化培养13-15
• 1.2.1 硅藻的分离13-14
• 1.2.2 硅藻的纯化培养14-15
• 1.3 重金属概述及水体重金属污染概述15-19
• 1.3.1 重金属概述15-16
• 1.3.2 水体重金属污染现状16-19
• 1.4 硅藻与重金属19-21
• 1.4.1 硅藻对水体重金属指示作用19-20
• 1.4.2 重金属对硅藻的毒理效应20-21
• 1.5 研究目的及意义21-22
• 1.6 本文的创新点22-23
• 2. A.kryophila的分离和纯化23-29
• 2.1 实验材料23-24
• 2.1.1 样品采集23
• 2.1.2 实验仪器23
• 2.1.3 培养基制备23-24
• 2.2 实验方法24-25
• 2.2.1 硅藻的分离纯化24-25
• 2.2.2 硅藻的扩大培养25
• 2.3 结果与分析25-27
• 2.3.1 四种分离方法分离A.kryophila25-27
• 2.3.2 A.kryophila的生长曲线27
• 2.4 讨论27-28
• 2.5 结论28-29
• 3. 单一重金属对A.kryophila的急性毒性实验29-39
• 3.1 实验材料29-30
• 3.1.1 试验藻种29
• 3.1.2 实验仪器29-30
• 3.1.3 实验试剂30
• 3.2 实验方法30-31
• 3.2.1 藻类单一急性毒性实验30
• 3.2.2 抗氧化酶活性的测定30-31
• 3.2.3 数据分析31
• 3.3 结果与分析31-36
• 3.3.1 单一重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁 迫条件下A.kryophila的细胞生长31-32
• 3.3.2 单一重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫下A.kryophila抗氧化酶活性的影响32-35
• 3.3.3 单一重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫下A.kryophila丙二醛MDA含量35-36
• 3.4 讨论36-38
• 3.5 结论38-39
• 4. 复合重金属对A.kryophila的急性毒性实验39-47
• 4.1 实验材料39-40
• 4.1.1 试验藻种39
• 4.1.2 实验仪器39-40
• 4.1.3 实验试剂40
• 4.2 实验方法40-42
• 4.2.1 藻类复合急性毒性实验40-41
• 4.2.2 抗氧化酶活性的测定41
• 4.2.3 数据分析41-42
• 4.3 结果与分析42-46
• 4.3.1 复合重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁 迫条件下A.kryophila的细胞生长42-43
• 4.3.2 复合重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫下A.kryophila抗氧化酶活性的影响43-45
• 4.3.3 复合重金属Cd~(2+)、Cu~(2+)、Hg~(2+)和Pb~(2+)胁迫下A.kryophila丙二醛MDA含量45-46
• 4.4 讨论46-47
• 4.5 结论47
• 5. 结论和展望47-49
• 5.1 主要结论47-48
• 5.2 研究展望48-49
• 参考文献49-56
• 硕士学习期间发表论文及参加课题一览表56-58
• 致谢58-59

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 梅光泉;重金属废水的危害及治理[J];微量元素与健康研究;2004年04期

2 黄玲,刘峙嵘,李传茂;泥煤净化重金属废水[J];化工时刊;2005年04期

3 孙琪娟;;电镀重金属废水治理技术的现状及展望[J];科技创新导报;2008年15期

4 黄琼玉;傅贤书;;转化法处理重金属废水的研究[J];环境工程;1983年02期

5 鼎;;腐植酸及其制剂处理重金属废水鉴定会在青岛举行[J];江西腐植酸;1983年02期

6 许景文;;重金属废水的处理技术[J];净水技术;1987年01期

7 王绍文;重金属废水的危害及防治[J];金属世界;1997年05期

8 陶红,徐国勋,马鸿文;13X分子筛处理重金属废水的试验研究[J];中国给水排水;2000年05期

9 曹姝文,袁启顺,梅作汉,何瑞华,俞盛,李松汉;重金属废水治理试验[J];水处理技术;2002年01期

10 张建梅,韩志萍,王亚军;重金属废水的治理和回收综述[J];湖州师范学院学报;2002年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张平;齐剑英;张泽彪;陈永亨;;黄铁矿处理重金属废水及其表面反应研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年

2 ;电镀重金属废水治理技术现状与展望[A];2009重金属污染监测、风险评价及修复技术高级研讨会论文集[C];2009年

3 牛俊;;电镀重金属废水治理技术[A];中国水污染治理技术装备论文集（第十六期）[C];2011年

4 宋显洪;周志鹤;;微孔精密过滤机处理重金属废水[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年

5 张平;陈永亨;齐剑英;;黄铁矿处理重金属废水[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年

6 张镭;曾永刚;张毅;;铅锌选矿重金属废水处理技术研究[A];四川省环境科学学会2012年学术年会论文集[C];2012年

7 刘羽;胥焕岩;;磷灰石用于处理重金属废水的研究进展[A];中国矿物岩石地球化学学会第十届学术年会论文集[C];2005年

8 尔丽珠;;离子交换树脂法移动处理重金属废水[A];天津市电镀工程学会第十届学术年会论文集[C];2006年

9 冯彬;张利民;;电镀重金属废水治理技术现状与展望[A];全国镀膜与表面精饰低碳技术论坛论文集[C];2011年

10 杨燕;陈天虎;陈冬;李平;史亚丹;朱晓;;保护气氛下煅烧胶状黄铁矿去除水中铜离子的影响因素[A];2012年全国矿物科学与工程学术研讨会论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者张莺;贺州重金属废水入江:监管难还是监管缺?[N];新华每日电讯;2013年

2 迟平;采矿废水重金属处理难题攻克[N];中国化工报;2013年

3 钟楠;重金属废水生物制剂处理实现零排放[N];中国环境报;2006年

4 记者 仇方迎;生物技术治理重金属废水污染获得成功[N];科技日报;2008年

5 仇方迎;生物技术治理重金属废水污染取得成功[N];中国有色金属报;2008年

6 本报通讯员 王双瑾　王蒙;西安彻查涉重金属企业[N];中国环境报;2012年

7 记者 张晓红;“洗”出重金属废地变良田[N];珠海特区报;2012年

8 记者 李鹏;重金属致癌仍存疑[N];北京科技报;2013年

9 罗艾东;电化学新技术高效处理重金属废水[N];中国化工报;2011年

10 见习记者 陈业奇;将核查重金属排放现状[N];东莞日报;2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵世民;滇池沉积物中多氯联苯、多环芳烃及重金属的污染特征研究[D];昆明理工大学;2015年

2 李强;紫根凤眼莲对水中四种重金属的去除机理研究[D];昆明理工大学;2015年

3 陈一良;负载PEI纳米复合材料的研制及其深度去除水中重金属的特性研究[D];南京大学;2013年

4 邹绍芳;重金属电化学传感器及其在海水检测中应用的研究[D];浙江大学;2006年

5 陈新才;重金属在土壤—微生物界面相互作用的分子机制[D];浙江大学;2006年

6 杨雷;水泥工业处理含重金属的危险废物的技术研究[D];武汉理工大学;2007年

7 陈玉成;表面活性剂对植物吸收土壤重金属的影响[D];武汉大学;2005年

8 张明亮;煤矸石产酸潜力及粉煤灰与马粪堆肥吸附重金属研究[D];中国矿业大学（北京）;2010年

9 曾晓希;抗重金属微生物的筛选及其抗镉机理和镉吸附特性研究[D];中南大学;2010年

10 谢冰;分子生物学方法研究铜锌重金属离子对活性污泥微生物的影响[D];东华大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 林娜娜;电子垃圾拆解区底泥中重金属和多氯联苯的污染及其厌氧修复[D];华南理工大学;2015年

2 仲鹏鹏;电镀污泥中重金属的回收及固化处置研究[D];江苏理工学院;2015年

3 张晓蕊;基于海产品废弃物的重金属吸附剂的制备及其吸附性能研究[D];山东建筑大学;2015年

4 杨梦凡;淀粉改性重金属螯合絮凝剂ISXA的制备及性能研究[D];华南理工大学;2015年

5 吴俊斌;改进BCR提取协同ICP-MS法对大宝山横石河重金属及其形态的分析[D];华南理工大学;2015年

6 郝群华;丝藻对水体中Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)的去除作用研究[D];四川师范大学;2015年

7 向捷;夹竹桃根系耐铅锌细菌的筛选、鉴定及其吸附能力研究[D];中南林业科技大学;2015年

8 聂文欢;氨基膦酸螯合树脂深度处理重金属废水的研究[D];河北工程大学;2015年

9 赵欣;SMFC-SMEC耦合系统去除废水中铜与镍离子的研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 谷超;红枫湖疏浚底泥中重金属的植物修复研究[D];贵州师范大学;2015年

  本文关键词：四种重金属离子对曲壳藻生长情况和抗氧化酶活性的影响，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：282115