納米ZnO存在下胞外聚合物在小球藻氮磷吸收中的作用
發(fā)布時間:2021-08-31 06:48
納米材料的環(huán)境安全性與及生物效應因其廣泛使用受到關注。藻類生物膜技術具有氮磷吸收效率高、低能耗和可資源化利用的優(yōu)勢,然而在藻類氮磷吸收的過程中,污水中的納米顆粒物可影響藻類的生長及其胞外聚合物(EPS)的分泌。EPS是藻類在特定環(huán)境下產(chǎn)生的高分子物質(zhì),具有多種生物作用,如固定基質(zhì)、阻止外源毒物對細胞的侵害等。目前對于納米顆粒存在下,EPS在藻類氮磷吸收過程中的作用尚不明晰。本論文以單細胞綠藻小球藻(Chlorella vulgaris)為受試生物,以納米ZnO為納米顆粒代表,考察了納米ZnO存在下EPS在小球藻生長及氮磷吸收過程中的作用,重點研究了納米ZnO對EPS分泌的促進作用及其與氮磷吸收效率之間的關系;采用紫外光譜、三維熒光光譜(3D-EEM)、傅里葉紅外光譜(FTIR)以及X射線光電子能譜(XPS)等表征方法,分析了納米ZnO與小球藻EPS之間的相互作用。論文的主要結(jié)論如下:(1)納米ZnO對小球藻的生長具有顯著的抑制作用,EPS緩解了納米ZnO對小球藻生物量、葉綠素合成和光合活性的抑制作用。當納米ZnO濃度為0.15 mM時,含有EPS(EPS-C)和去除EPS(EPS-F)...
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1納米材料的環(huán)境行為示意圖??Figure?1.1?Schematic?diagram?of?the?environmental?behavior?of?nanomaterials??
和95.38%,出水的氮憐濃度均達到了城鎮(zhèn)污水的排放標準。Liang等_研宄發(fā)現(xiàn)??小球藻在與地衣芽孢桿菌丨/〇/77治)組成的藻菌共生體系中,對污??水中NH4+-N和P〇43?-P的去除效率分別可達90.24%和94.78%。圖1.2為Lewis??Bay研究中心開發(fā)的…種新型的藻類生物膜技術一膜生物反應器(BMPBR),米??蘇拉污水廠利用該反應器處理污水,發(fā)現(xiàn)處理后的TP和TN的濃度分別為0.04??mg/L和3.19?mg/L,均達到了城鎮(zhèn)污水一級A的要求。??備零??f?J??■?-???.、..?《??圖1.2藻類脫氮除磷技術的應用??Figure?1.2?Application?of?algal?technology?in?nitrogen?and?phosphorus?removal??藻類生物膜技術作為一種環(huán)境友好型的污水處理技術,引起了國內(nèi)外的廣泛??關注,目前已在實驗理論研宄方面取得了較大進展,但還存在藻的回收和固定化??等一些亟待解決的技術問題。同時在藻類脫氮除磷的過程中,污水中的重金屬、??納米顆粒等有毒物質(zhì)會對藻類產(chǎn)生不可忽視的毒害作用,進而影響藻類脫氮除磷??的過程和能力。因此
主要由蛋白質(zhì)、多糖、腐殖質(zhì)、脂類以及核酸組成,其中蛋白質(zhì)和多糖的含量(以??DOC表示)約占EPS的70%-80%。EPS主要來源于細胞的內(nèi)分泌、自溶、表面??物質(zhì)脫落和外界吸收等過程,與微生物代謝息息相關。EPS的結(jié)構如圖1.3。??根據(jù)EPS與細胞表面結(jié)合的緊密程度,可分為溶解態(tài)EPS?(Soluble?EPS,??S-EPS)和結(jié)合態(tài)EPS?(Bound?EPS,?B-EPS)?[56]。S-EPS被稱為粘性物質(zhì)高聚物,??它包含了溶解性的大分子、膠體和粘性物質(zhì),是與細胞結(jié)合較弱或者溶解于溶液??中的EPS組分。而B-EPS則被稱為莢膜高聚物,它包括微生物的鞘、莢膜、吸??附和松散結(jié)合的有機物,是與細胞表面緊密的結(jié)合在一起的EPS組分。EPS的??提取方法主要有物理提取法和化學提取法。??J;,???.、.、黎一,L蛋白質(zhì)多糖:??4?‘r:????M??p〇
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋅銅脅迫對Bacillus vallismortis EPS組分變化特征及其吸附性能的影響[J]. 簡靜儀,宋衛(wèi)鋒,李海宇,楊梓亨,丁培菲. 環(huán)境科學學報. 2017(06)
[2]pH、離子強度及電解質(zhì)種類對納米氧化鋅聚集和溶解的影響[J]. 張瑞昌,章海波,涂晨,駱永明. 環(huán)境化學. 2014(11)
[3]Zn2+對藻類生物膜生長生理特性影響研究[J]. 劉翠霞,胡智泉,郭雪白,李婷,鄧蕾. 生態(tài)環(huán)境學報. 2013(05)
[4]微藻葉綠素熒光技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J]. 姜恒,吳斌,閻冰,吳志強,邢永澤. 環(huán)境工程技術學報. 2012(02)
[5]藻類膜對富營養(yǎng)化湖泊水處理效果實驗[J]. 魏群,劉明升,蔡元妃. 環(huán)境工程. 2011(02)
[6]人工納米材料對藻類的毒性效應研究進展[J]. 張寧,金星龍,李曉,岳俊杰,魏東斌. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2011(10)
[7]納米材料的環(huán)境行為與生物毒性[J]. 林道輝,冀靜,田小利,劉妮,楊坤,吳豐昌,王震宇. 科學通報. 2009(23)
[8]不同Cu2+濃度處理對斜生柵藻生長及葉綠素熒光特性的影響[J]. 陳雷,鄭青松,劉兆普,晉利. 生態(tài)環(huán)境學報. 2009(04)
[9]利用水綿(Spirogyra)深度處理生活污水強化除磷及其機制的探討[J]. 雷國元,馬軍. 環(huán)境科學. 2009(04)
[10]三種金屬氧化物納米顆粒的水生態(tài)毒性[J]. 朱小山,朱琳,田勝艷,郎宇鵬,李燕. 生態(tài)學報. 2008(08)
博士論文
[1]水環(huán)境中ZnO納米顆粒對大腸桿菌的毒性及影響因素[D]. 李梅.浙江大學 2012
碩士論文
[1]萊茵衣藻對納米氧化銅在水環(huán)境中的分布規(guī)律及去除效能的影響[D]. 鄭昊.山東農(nóng)業(yè)大學 2016
本文編號:3374416
【文章來源】:湘潭大學湖南省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1納米材料的環(huán)境行為示意圖??Figure?1.1?Schematic?diagram?of?the?environmental?behavior?of?nanomaterials??
和95.38%,出水的氮憐濃度均達到了城鎮(zhèn)污水的排放標準。Liang等_研宄發(fā)現(xiàn)??小球藻在與地衣芽孢桿菌丨/〇/77治)組成的藻菌共生體系中,對污??水中NH4+-N和P〇43?-P的去除效率分別可達90.24%和94.78%。圖1.2為Lewis??Bay研究中心開發(fā)的…種新型的藻類生物膜技術一膜生物反應器(BMPBR),米??蘇拉污水廠利用該反應器處理污水,發(fā)現(xiàn)處理后的TP和TN的濃度分別為0.04??mg/L和3.19?mg/L,均達到了城鎮(zhèn)污水一級A的要求。??備零??f?J??■?-???.、..?《??圖1.2藻類脫氮除磷技術的應用??Figure?1.2?Application?of?algal?technology?in?nitrogen?and?phosphorus?removal??藻類生物膜技術作為一種環(huán)境友好型的污水處理技術,引起了國內(nèi)外的廣泛??關注,目前已在實驗理論研宄方面取得了較大進展,但還存在藻的回收和固定化??等一些亟待解決的技術問題。同時在藻類脫氮除磷的過程中,污水中的重金屬、??納米顆粒等有毒物質(zhì)會對藻類產(chǎn)生不可忽視的毒害作用,進而影響藻類脫氮除磷??的過程和能力。因此
主要由蛋白質(zhì)、多糖、腐殖質(zhì)、脂類以及核酸組成,其中蛋白質(zhì)和多糖的含量(以??DOC表示)約占EPS的70%-80%。EPS主要來源于細胞的內(nèi)分泌、自溶、表面??物質(zhì)脫落和外界吸收等過程,與微生物代謝息息相關。EPS的結(jié)構如圖1.3。??根據(jù)EPS與細胞表面結(jié)合的緊密程度,可分為溶解態(tài)EPS?(Soluble?EPS,??S-EPS)和結(jié)合態(tài)EPS?(Bound?EPS,?B-EPS)?[56]。S-EPS被稱為粘性物質(zhì)高聚物,??它包含了溶解性的大分子、膠體和粘性物質(zhì),是與細胞結(jié)合較弱或者溶解于溶液??中的EPS組分。而B-EPS則被稱為莢膜高聚物,它包括微生物的鞘、莢膜、吸??附和松散結(jié)合的有機物,是與細胞表面緊密的結(jié)合在一起的EPS組分。EPS的??提取方法主要有物理提取法和化學提取法。??J;,???.、.、黎一,L蛋白質(zhì)多糖:??4?‘r:????M??p〇
【參考文獻】:
期刊論文
[1]鋅銅脅迫對Bacillus vallismortis EPS組分變化特征及其吸附性能的影響[J]. 簡靜儀,宋衛(wèi)鋒,李海宇,楊梓亨,丁培菲. 環(huán)境科學學報. 2017(06)
[2]pH、離子強度及電解質(zhì)種類對納米氧化鋅聚集和溶解的影響[J]. 張瑞昌,章海波,涂晨,駱永明. 環(huán)境化學. 2014(11)
[3]Zn2+對藻類生物膜生長生理特性影響研究[J]. 劉翠霞,胡智泉,郭雪白,李婷,鄧蕾. 生態(tài)環(huán)境學報. 2013(05)
[4]微藻葉綠素熒光技術在環(huán)境監(jiān)測中的應用[J]. 姜恒,吳斌,閻冰,吳志強,邢永澤. 環(huán)境工程技術學報. 2012(02)
[5]藻類膜對富營養(yǎng)化湖泊水處理效果實驗[J]. 魏群,劉明升,蔡元妃. 環(huán)境工程. 2011(02)
[6]人工納米材料對藻類的毒性效應研究進展[J]. 張寧,金星龍,李曉,岳俊杰,魏東斌. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2011(10)
[7]納米材料的環(huán)境行為與生物毒性[J]. 林道輝,冀靜,田小利,劉妮,楊坤,吳豐昌,王震宇. 科學通報. 2009(23)
[8]不同Cu2+濃度處理對斜生柵藻生長及葉綠素熒光特性的影響[J]. 陳雷,鄭青松,劉兆普,晉利. 生態(tài)環(huán)境學報. 2009(04)
[9]利用水綿(Spirogyra)深度處理生活污水強化除磷及其機制的探討[J]. 雷國元,馬軍. 環(huán)境科學. 2009(04)
[10]三種金屬氧化物納米顆粒的水生態(tài)毒性[J]. 朱小山,朱琳,田勝艷,郎宇鵬,李燕. 生態(tài)學報. 2008(08)
博士論文
[1]水環(huán)境中ZnO納米顆粒對大腸桿菌的毒性及影響因素[D]. 李梅.浙江大學 2012
碩士論文
[1]萊茵衣藻對納米氧化銅在水環(huán)境中的分布規(guī)律及去除效能的影響[D]. 鄭昊.山東農(nóng)業(yè)大學 2016
本文編號:3374416
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