過氧化氫對銅綠微囊藻的生長及損傷效應(yīng)研究.pdf

1、在社會的不斷發(fā)展和人類持續(xù)不斷的活動影響下，水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴重，“水華”和“赤潮”的爆發(fā)也日趨頻繁，由此而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題以及藻類的防治問題一直備受全世界的關(guān)注。目前，對于藻類的去除技術(shù)主要有化學(xué)、物理和生物方法，這些方法都有一定的缺陷，不能有效的大規(guī)模應(yīng)用于實際水體除藻。近年來，人們發(fā)現(xiàn)一定濃度的過氧化氫能夠殺滅藻細胞，并且過氧化氫只含有氫和氧兩種元素，對環(huán)境污染小，是一種潛在的環(huán)保除藻劑。
　　本文以銅綠微囊藻，一種能

2、夠引起藍藻“水華”的特征優(yōu)勢藍藻為試驗材料，以藻細胞數(shù)和葉綠素a含量為指標(biāo)來研究過氧化氫在單一環(huán)境因素與復(fù)合環(huán)境因素以及藻細胞自身因素影響下對銅綠微囊藻生長的影響，以期為藍藻水華的治理和過氧化氫除藻技術(shù)提供更加全面的科學(xué)依據(jù)。然后從藻細胞氧化與抗氧化能力的角度分析過氧化氫對銅綠微囊藻的損傷效應(yīng)，以總抗氧化能力(T-AOC)水平、類胡蘿卜素和丙二醛(MDA)含量變化為指標(biāo)來研究過氧化氫對銅綠微囊藻的氧化損傷機制，為過氧化氫除藻的機理提供一

3、定的理論參考。同時，通過對培養(yǎng)基中過氧化氫含量分析來簡單探討過氧化氫除藻之后對水體環(huán)境的影響，可在一定程度上為實際應(yīng)用過氧化氫除藻的環(huán)境可行性提供依據(jù)。本研究的主要成果有:
　　(1)不同濃度的H2O2處理藻液，會對藻細胞產(chǎn)生不同程度的毒害作用，H2O2濃度越大，毒害作用越大。24h之后，銅綠微囊藻藻細胞數(shù)、葉綠素a含量、類胡蘿卜素含量、蛋白質(zhì)含量以及T-AOC都有了非常大的減小，而MDA含量顯著增加，同時培養(yǎng)基中的H2O2含量也

4、迅速降低;隨著處理時間的增加，毒害作用一直延續(xù)，培養(yǎng)基中H2O2也逐漸被消耗和分解，72h之后，藻細胞各指標(biāo)含量的數(shù)值降得很低，同時MDA含量也增加到最大，藻細胞的損傷效應(yīng)也達到最大。其中，H2O2濃度為50mg/L時，能夠有效的去除藻細胞，并且對藻細胞的生理指標(biāo)以及抗氧化能力都有很強的損傷效應(yīng)，并且72h之后，培養(yǎng)基中H2O2的含量減少了98％，殘留量很低。
　　(2)水體中溶液pH值的大小、溫度以及光照都會影響銅綠微囊藻的生長

5、，同時也會對H2O2的除藻效果產(chǎn)生影響。pH7.5～8.5的微堿性環(huán)境條件最適合銅綠微囊藻生長繁殖，而在pH6.5～7.5的中性環(huán)境條件下，H2O2對銅綠微囊藻的去除以及藻細胞葉綠素a含量的降低效果較好，中、堿性(pH7.5～9.5)的環(huán)境條件更有利于培養(yǎng)基中H2O2的消耗與分解。在20～30℃的溫度范圍內(nèi)，H2O2都能有效去除銅綠微囊藻，溫度對H2O2除藻影響差異不大。2500lx～4500lx的光照下，銅綠微囊藻有較高的生長量，以光

6、照為3500lx時，其生長量達到最大;H2O2去除藻細胞，在短時間內(nèi)，低光照強度有利于H2O2去除銅綠微囊藻，但隨著時間的增加，光照的影響作用不太明顯;在相同的時間內(nèi)，光照強度越大，培養(yǎng)基中H2O2的殘留量越低。
　　(3)正交試驗結(jié)果表明，光照、溫度、pH和H2O2濃度四個因素中，對藻細胞去除率影響大小的因素依次是:H2O2濃度＞pH＞光照＞溫度;對藻細胞葉綠素a含量去除影響最大因素也是H2O2濃度，影響最小的是pH值;而對培養(yǎng)

7、基中H2O2殘留量的影響大小順序是:H2O2濃度＞光照＞pH＞溫度。結(jié)合正交試驗與實際情況，確定去除銅綠微囊藻的最佳條件是光照為1500lx、H2O2濃度為50mg/L、pH值為7.5、溫度為25℃。
　　(4)銅綠微囊藻自身因素也會對H2O2的除藻效果產(chǎn)生一定的影響。50mg/L H2O2處理藻液時，藻液的初始藻細胞數(shù)大小對H2O2除藻影響不大。72h內(nèi)，初始藻細胞數(shù)為1×106～1×107個/ml時，H2O2除藻的效果差別不是

8、很大，當(dāng)初始藻細胞數(shù)超過2×107個/ml時，相同濃度的H2O2，除藻效果略有下降。對于不同生長階段的藻細胞，H2O2對其生長及損傷效應(yīng)的影響不一樣，對藻細胞的去除效果也不一樣。H2O2對衰亡期藻細胞的損傷效應(yīng)最大，去除效果也最好，其次是適應(yīng)期的藻細胞，穩(wěn)定期和對數(shù)期的藻細胞損傷效應(yīng)差異不顯著。
　　H2O2是一種潛在的除藻劑，本身分解也只產(chǎn)生水和氧氣，對環(huán)境無污染，可以用H2O2來殺滅水體中的銅綠微囊藻，這對于藍藻“水華”的治理