乙酰甲胺磷对斜生栅藻的毒性及细菌降解研究

采用血球计数法测定斜生栅藻细胞数目,研究了乙酰甲胺磷对斜生栅藻的毒性作用,并通过藻类培养液中接种经过筛选得到的乙酰甲胺磷高效降解菌测定其对乙酰甲胺磷毒性的去除影响。研究结果表明,乙酰甲胺磷对斜生栅藻的抑制中浓度(EC50)大于159 mg/L,急性毒性为低毒。但进一步研究发现,在7 d后,EC50为174.68 mg/L,明显低于24 h的1 128.57 mg/L,存在亚慢性毒性。通过藻类培养液接种高效降解菌Y-6,乙酰甲胺磷对藻类的生长抑制程度减轻。     

斜生栅藻降解苯酚的动力学研究

研究结果表明,斜生栅藻在驯化１０ｄ后具备降解苯酚的能力,在２００ｍｇ／Ｌ初始浓度下,５ｄ时间内苯酚被全部降解,日平均降解速率达４０ｍｇ／Ｌ。在４００ｍｇ／Ｌ初始浓度下,６ｄ时间内日平均降解速率为７．５ｍｇ／Ｌ。在高初始浓度的苯酚不仅明显抑制了斜生栅藻的生长,而且抑制了斜生栅藻的降解活性,导致降解速度下降。用最近提出的生物降解二级反应动力学方程拟合上述降解过程,在苯酚初始浓度分别为２００ｍｇ／Ｌ和４００ｍｇ／Ｌ下,计算值与实测值之间的标准偏差分别为６．９ｍｇ／Ｌ和４．４ｍｇ／Ｌ。     

固定化斜生栅藻净化畜禽废水中氨氮和磷的影响因素

为探讨Cu2+、p H和流速对固定化斜生栅藻去除畜禽废水中NH+4-N、TP效果的影响,在实验室条件下模拟实际污水处理过程,并采用正交实验方案对结果进行分析。结果表明低质量浓度Cu2+(0~0.05 mg/L)改善藻的净化效果,高质量浓度Cu2+(0.50~5.00 mg/L)抑制藻的净化效果;在p H较高的条件下(p H=9),固定化斜生栅藻的净化效果明显提高;流速对结果没有明显影响。通过正交实验,得出固定化斜生栅藻去除畜禽废水中NH+4-N、TP的优化条件如下:Cu2+质量浓度为0.05 mg/L,p H为9,流速为0.3 m/s。此时NH+4-N去除率为96.11%,TP去除率为97.53%。     

沼液中土著菌对斜生栅藻去除污染物效果的影响

研究斜生栅藻对沼液的净化效果,并分析沼液中土著菌对污染物去除效果的影响。在不同的初始藻细胞接种量条件下,根据藻细胞干重、细菌总数及COD、TP和TN浓度的变化趋势,比较斜生栅藻对原沼液和灭菌沼液的净化效果。在藻类培养初期,沼液中土著菌与斜生栅藻之间存在明显的共生关系,当初始藻细胞接种量为0.1 g·L-1时,原沼液中藻细胞干重达到最大值即2.11 g·L-1。在藻类对数生长阶段,沼液中土著菌与斜生栅藻在藻细胞生长量和污染物去除方面表现出明显的协同作用。研究结果表明,斜生栅藻与土著菌组成的共生系统对沼液具有较好的净化作用,且所得的藻类生物量可以作为产能原料。     

斜生栅藻的无菌化培养及其在原油降解中的应用研究

选用组合抗生素结合溶菌酶/SDS预处理方法对斜生栅藻进行无菌化培养,对不同抗生素组合的除菌效果进行了比较。青霉素+庆大霉素对斜生栅藻和附生菌都有强烈的抑制性能,而青霉素+利福平和青霉素+四环素组合除菌不彻底。青霉素+卡那霉素组合能彻底除去附生菌并且对藻的抑制作用最小,可得到无菌斜生栅藻。将斜生栅藻与石油组分降解菌构建菌藻共生体系,未除菌藻的附生菌与石油组分菌之间不能很好地相互适应,使得原油降解效果反而降低。纯栅藻则对石油降解菌表现出非常良好的促进作用,利用除菌后的斜生栅藻与石油组分降解菌构建了一个高效降解原油的菌藻共生体系,充分肯定了微藻无菌化培养的积极意义。     

栅藻和小球藻在4种养殖废水中的生长及净化效果对比研究

利用经过处理的鸡场养殖废水、猪场沼液（简称猪沼）、池塘养殖废水和BG-11培养基分别培养斜生栅藻和普通小球藻,对比2种微藻在各培养液中的生长、对废水中氮磷的净化效果以及微藻油脂的积累情况。结果表明：经过23 d的培养,小球藻处理组中,小球藻+猪沼培养液中可收获藻粉0.353 1 g·L-1,小球藻+BG-11中可收获藻粉0.189 8 g·L-1,高于其他3种培养液中的收获量。栅藻处理组中,栅藻+BG-11中收获的藻粉最多,为0.168 5 g·L-1,其次为栅藻+猪沼培养液（0.131 1 g·L-1）。2种微藻对不同废水培养液的净化效果不同,但总体来说,栅藻和小球藻对总磷的去除效果最好,去除率在89.32%~98.69%。对硝氮的去除率也在60%以上。另外,利用猪沼培养的小球藻油脂含量最高,达到50.34%;培养的栅藻油脂含量与BG-11中相近,并高于其他培养液。因此,利用猪场沼液培养栅藻和小球藻具有可行性。     

铁对四尾栅藻生长的影响

采用实验室模拟培养的方法,分别测定了初始Fe3 摩尔浓度为0、10、100、1 000、10 000、30 000 nmol/L时的四尾栅藻生物量、叶绿素a浓度,同时利用扫描电镜观察了初始Fe3 摩尔浓度为0、10 000、30 000 nmol/L时的四尾栅藻细胞的表面结构.结果表明,初始Fe3 摩尔浓度在0、10 nmol/L时,四尾栅藻的生长受到抑制;初始Fe3 摩尔浓度超过10 000 nmol/L时,四尾栅藻生长受到的促进作用仍存在,但不显著;初始Fe3 摩尔浓度增加至30 000 nmol/L时,四尾栅藻生长未受到抑制;四尾栅藻叶绿素a浓度随时间的变化与四尾栅藻生长曲线相似,随初始Fe3 浓度的增加而增加;不同初始Fe3 浓度对四尾栅藻细胞表面结构影响不明显.     

不同氮磷浓度下2种无毒微藻的生长特性和脱氮除磷效能

根据城市二级出水水质特性,选择4 种不同氮磷水平的二级出水作为培养基,研究纯培养与共培养下,椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)在不同初始氮磷浓度下的生长状况及脱氮除磷的能力。结果表明,纯培养条件下,椭圆小球藻在2#(TN=15.00 mg/L,TP=1.00 mg/L)实验组中生物量最高,斜生栅藻在4#(TN=10.00 mg/L,TP=0.20 mg/L)实验组中收获最大生物量,椭圆小球藻与斜生栅藻对TP均具有70%以上去除率。共培养下,3#(TN=15.00 mg/L,TP=0.50 mg/L)实验组收获最高生物量,斜生栅藻生物量均高于椭圆小球藻,表明斜生栅藻在共培养条件下更具有生长优势,培养基中TN、TP含量分别降至5.00 mg/L和0.05 mg/L以下。2种培养模式均可达到对二级出水的深度脱氮除磷。     

甘氨酸-β-环糊精对西玛津和镉的毒性影响研究

为了评估甘氨酸-β-环糊精对环境中有机污染物和重金属的生态毒理影响,以斜生栅藻为受试生物,分别进行了甘氨酸-β-环糊精对斜生栅藻和甘氨酸-β-环糊精存在时西玛津、镉对斜生栅藻的毒理试验。结果表明,甘氨酸-β-环糊精对斜生栅藻无明显毒性;西玛津、镉、西玛津-镉对斜生栅藻有较大毒性作用,且随着其投加量的增加,其抑制率明显升高;在西玛津、镉以及西玛津-镉溶液中分别加入适量的甘氨酸-β-环糊精后,其对斜生栅藻的抑制率明显下降,且随着甘氨酸-β-环糊精投加量的增加,其对西玛津、镉和西玛津-镉的毒性抑制效果越好。甘氨酸-β-环糊精对西玛津和镉的毒性有明显的抑制作用。     

刚毛藻对不同形态磷的去除

研究了刚毛藻对不同形态磷源去除效果,并采用3种实际水样考察其对磷的去除率和周期。结果表明,在不同磷源纯培养条件下,刚毛藻能够有效直接去除无机磷和聚合磷酸盐;磷源为有机磷时,刚毛藻优先利用通过微生物分解作用和藻类磷酸酶转化有机磷产生的无机磷。在微生物协同作用下4种形态磷的去除率分别有14.8%~36.29%的增幅。刚毛藻对实际水中磷去除实验结果表明,刚毛藻对大沽河水、砂过滤出水和某污水厂二级出水中磷去除效果明显,3 d总磷去除率分别达到95.70%、95.45%和95.36%。     

7种水生植物去除城市生活污水氮磷效果的研究

在对南方地区水生植物全面了解的基础上,选择凤眼莲、长鬃蓼、美人蕉、短叶茳芏、鸭趾草、空心莲子草和风车草7种南方地区最常见的水生植物作为研究对象,分别从7种水生植物对城市生活污水中NH3-N、TN和TP等污染的净化效果进行研究,结果表明,7种植物对生活污水中的NH3-N、TN和TP等污染成分都有一定的去除效果,其中凤眼莲...     

Validation of photosynthetic-fluorescence parameters as biomarkers for isoproturon toxic effect on alga Scenedesmus obliquus

Photosynthetic-fluorescence parameters were investigated to be used as valid biomarkers of toxicity when alga Scenedesmus obliquus was exposed to isoproturon [3-(4-isopropylphenyl)-1,1-dimethylurea] effect. Chlorophyll fluorescence induction of algal cells treated with isoproturon showed inactivation of photosystem II (PSII) reaction centers and strong inhibition of PSII electron transport. A linear correlation was found (R2>or=0.861) between the change of cells density affected by isoproturon and the change of effective PSII quantum yield (PhiM'), photochemical quenching (qP) and relative photochemical quenching (qP(rel)) values. The cells density was also linearly dependent (R2=0.838) on the relative unquenched fluorescence parameter (UQF(rel)). Non-linear correlation was found (R2=0.937) only between cells density and the energy transfer efficiency from absorbed light to PSII reaction center (ABS/RC). The order of sensitivity determined by the EC-50% was: UQF(rel)>PhiM'>qP>qP(rel)>ABS/RC. Correlations between cells density and those photosynthetic-fluorescence parameters provide supporting evidence to use them as biomarkers of toxicity for environmental pollutants.     

Metribuzin impairs the unicell-colony transformation in the green alga Scenedesmus obliquus

Active growth is a prerequisite for the formation of grazing-protective, mostly eight-celled colonies by the ubiquitous green alga Scenedesmus in response to chemical cues from zooplankton. Colonies can also be evoked by chemically quite similar manmade anionic surfactants, such as FFD-6. In this study, it was hypothesized that growth-inhibiting concentrations of the herbicide metribuzin impair the ability of Scenedesmus obliquus to form colonies in response to the surfactant morphogen FFD-6. The results confirmed that the formation of colonies in S. obliquus was hampered by metribuzin. EC₅₀ values of metribuzin for colony inhibition (approximately 11 μg L⁻¹) were similar to those for growth and photosynthesis inhibition (12-25 μg metribuzin L⁻¹). In the absence of the colony-inducing surfactant FFD-6, S. obliquus populations were comprised of 92% unicells, having on average 1.2 cells per colony at all tested metribuzin concentrations (0-100 μg L⁻¹). In contrast, in the presence of FFD-6 and at low metribuzin concentrations (0 and 5 μg L⁻¹), S. obliquus had more than five cells per colony with a high portion of eight-celled colonies. However, increasing concentrations of metribuzin decreased the number of colonies in the FFD-6-exposed populations and caused them to remain mostly unicellular at the highest concentrations (50 and 100 μg L⁻¹). This study revealed that metribuzin impeded growth and by doing so, also obstructed the possibility for unicellular Scenedesmus to form colonies. Consequently, an increase in mortality of Scenedesmus from grazing is expected.     

高效菌藻塘系统对农村污水中磷的强化去除效果研究

研究了高效菌藻塘系统处理太湖地区农村生活污水除磷效果及其强化措施。高效菌藻塘和水生生物塘HRT分别为8 d和4 d,进水总磷浓度为1.7～17.1 mg/L,出水总磷浓度全年平均值为3.33 mg/L,高效菌藻塘系统的除磷能力欠佳。通过降低水生生物塘内水深、采用废弃石膏作为填料构建了新型复合水生生物塘,HRT=1.6 d条件下,复合水生生物塘出水总磷可保持在1 mg/L以下,可达到GB18918-2002一级B排放标准。     

3种载体固定化菌藻共生系统脱氮除磷效果的对比

采用3种不同载体（海藻酸钠、聚乙烯醇、复合载体）,分别将小球藻和栅藻与活性污泥固定成菌藻共生系统,制成菌藻凝胶小球,单独菌、单独藻的凝胶小球,用于处理人工污水。结果表明,（1）复合载体固定的菌藻共生系统氮磷去除效果最好,PVA载体的脱氮除磷效果次于复合载体优于海藻酸钠;（2）固定化菌藻共生系统的脱氮除磷效果明显优于单独固定菌和单独固定藻,固定菌的效果较差;（3）3种载体包埋下的固定化小球藻的脱氮除磷效果均较相同载体固定化的栅藻效果好。