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重金属对小球藻的毒性作用及小球藻对Hg~（2+）的吸附研究

作　者: 石磊
导　师: 姜彬慧；石剑
学　校: 东北大学
专　业: 环境工程
关键词: 重金属小球藻毒性作用吸附解吸
分类号: X173
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

由于人类的活动和物质的自然迁移作用,重金属污染常出现在各种环境中,对人体健康和生态平衡造成了严重的威胁。藻类是水体中的初级生产者,在水生态系统的食物链中起着十分重要的作用。开展重金属对藻类毒性作用及机理的研究、揭示重金属对藻类的毒性作用以及藻类对重金属的吸附作用,减少其毒害作用具有较大的理论与实际应用价值。本文选取对重金属污染有较强性指示作用的小球藻作为研究对象,确定了小球藻的最佳生长条件、4种重金属离子(Ni2+、Cd2+、Pb2+、Hg2+)对小球藻生长的影响作用、探讨了小球藻对Hg2+吸附作用的影响因素,并在最佳吸附条件下,初步研究了Hg2+的解吸作用。研究结果表明：小球藻的最佳生长条件为84h、pH为8、光照强度为3660 Lux、三通连续曝气。4种重金属离子对小球藻都有很强的毒性作用,Ni2+, Cd2+, Pb2+, Hg2+的84hEC50分别为0.457ug/mL、0.083ug/mL、0.162ug/mL、0.041ug/mL,其毒性大小依次为Hg2+> Cd2+> Pb2+>>Ni2+。4种重金属离子对小球藻生长都有抑制作用,即使在较低的浓度也会明显抑制小球藻的生长。随着重金属浓度增大,叶绿素含量减少,颜色变浅,小球藻细胞形态发生明显改变。小球藻细胞能够吸附重金属,有利于环境中重金属的去除。研究结果显示：小球藻在最佳吸附条件下对Hg2+的吸附率基本保持在80%以上,对Hg2+的吸附过程较Freundlich更符合Langmuir吸附等温模型。说明小球藻对重金属Hg2+具有良好的吸附性能,证明了小球藻是吸附重金属Hg2+的一种良好吸附剂,具有一定的实际应用价值。小球藻解吸Hg2+的条件试验研究结果表明：超声时间为5min、pH为7时,解吸率为30.5%。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第1章绪论  11-23
  1.1 重金属对藻类毒性作用的研究概况  11-17
    1.1.1 重金属污染现状  11-12
    1.1.2 重金属对藻类的毒性作用  12-16
    1.1.3 重金属对藻类生理、生化功能的影响  16-17
    1.1.4 影响重金属对藻类毒性的环境因素  17
  1.2 藻类对重金属的反应  17-22
    1.2.1 藻类的简介  17-19
    1.2.2 藻类群落受重金属污染的影响  19
    1.2.3 藻类对重金属的吸收和积累  19-21
    1.2.4 藻类对金属的抗性和耐受性  21-22
  1.3 论文研究的目的、意义及内容  22-23
    1.3.1 论文研究的目的、意义  22
    1.3.2 论文研究的内容  22-23
第2章实验材料与方法  23-27
  2.1 实验材料、仪器及药品  23-24
    2.1.1 实验材料  23
    2.1.2 实验仪器  23
    2.1.3 实验药品  23-24
  2.2 实验方法  24-27
    2.2.1 分光光度计法测定小球藻类吸光度  24
    2.2.2 细胞计数法确定小球藻类数量  24-25
    2.2.3 小球藻类叶绿素a含量的测定  25
    2.2.4 小球藻类细胞的形态观察  25
    2.2.5 Hg~(2+)浓度含量的测定  25-27
第3章小球藻最佳生长条件试验研究  27-31
  3.1 小球藻最佳生长时间的确定  27-28
  3.2 小球藻最佳生长PH值的确定  28
  3.3 小球藻最佳光照强度的确定  28-29
  3.4 小球藻最佳曝气方式的确定  29-31
第4章重金属对小球藻的毒害作用  31-53
  4.1 镍(Ni~(2+))对小球藻的毒害作用  31-36
    4.1.1 Ni~(2+)半数有效浓度84hEC_(50)的测定  31-32
    4.1.2 不同浓度Ni~(2+)对小球藻生长的影响  32-34
    4.1.3 Ni~(2+)对小球藻叶绿素a含量的影响  34-35
    4.1.4 Ni~(2+)对小球藻细胞形态的影响  35-36
  4.2 镉(Cd~(2+))对小球藻的毒害作用  36-42
    4.2.1 Cd~(2+)半数有效浓度84hEC_(50)的测定  37-38
    4.2.2 不同浓度Cd~(2+)对小球藻生长的影响  38-39
    4.2.3 Cd~(2+)对小球藻叶绿素a含量的影响  39-41
    4.2.4 Cd~(2+)对小球藻细胞形态的影响  41-42
  4.3 铅(Pb~(2+))对小球藻的毒害作用  42-46
    4.3.1 Pb~(2+)半数有效浓度84hEC_(50)的测定  42-43
    4.3.2 不同浓度Pb~(2+)对小球藻生长的影响  43-44
    4.3.3 Pb~(2+)对小球藻叶绿素a含量的影响  44-45
    4.3.4 Pb~(2+)对小球藻细胞形态的影响  45-46
  4.4 汞(Hg~(2+))对小球藻的毒害作用  46-53
    4.4.1 Hg~(2+)半数有效浓度84hEC_(50)的测定  47-48
    4.4.2 不同浓度Hg~(2+)对小球藻生长的影响  48-49
    4.4.3 Hg~(2+)对小球藻叶绿素a含量的影响  49-51
    4.4.4 Hg~(2+)对小球藻细胞形态的影响  51-53
第5章小球藻对Hg~(2+)吸附作用的研究  53-63
  5.1 小球藻吸附Hg~(2+)最佳时间的确定  53-54
  5.2 小球藻吸附Hg~(2+)最佳投加量的确定  54-55
  5.3 小球藻吸附Hg~(2+)最佳浓度的确定  55-57
  5.4 小球藻吸附Hg~(2+)最佳pH值的确定  57-59
  5.5 小球藻吸附Hg~(2+)最佳温度的确定  59-60
  5.6 最佳条件下小球藻对Hg~(2+)的吸附作用  60-61
  5.7 吸附等温曲线  61-63
第6章重金属Hg~(2+)的解吸试验  63-67
  6.1 小球藻对Hg~(2+)吸附的超声解吸因子的试验  63-65
  6.2 小球藻对Hg~(2+)吸附的pH值解吸因子的试验  65-67
第7章结论  67-68
参考文献  68-72
致谢  72

重金属对小球藻的毒性作用及小球藻对Hg~（2+）的吸附研究

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