3种重金属离子对牟氏角毛藻生长的影响
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藻类生长所需营养盐的研究进展1、藻类生长所需常量营养盐的研究1.1氮磷含量以往大量的研究资料表明,磷通常是淡水浮游植物增长的限制性营养因子,而氮通常是海洋浮游植物的限制营养因子。
一般认为TN>1.2mg/L、TP>0.11mg/L时,水体即开始富营养化。
在淡水水体中,当TP<0.10mg/L,藻的生长最终发展为磷限制。
而过高磷含量的输入,当TP=1.65mg/L,并没有进一步促进藻类的生长。
1.2氮磷比氮磷是通过数量和组合来影响藻类生长的。
因此氮磷比也是影响藻类生长的一个重要条件。
当营养盐总量满足时,氮磷浓度比值11:l。
当N/P<11时,氮相对不足;当N/P>11时,磷相对不足(淡水)。
高盐情况下浮游植物生长的最适N、P比(7∶1)。
研究不同氮磷比对铜绿微囊藻生长的影响。
结果表明,氮磷营养盐在藻类生长过程中是重要的影响因子。
在不同磷质量浓度条件下,藻类生长的最佳条件是ρp=0.07 mg·L-1,且在磷质量浓度大于0.07 mg·L-1时,藻类生长状况要优于磷质量浓度小于0.07 mg·L-1时。
在不同氮磷比条件下,藻类最佳生长条件为氮磷比等于40:1,藻类生长取决于氮的质量浓度。
铜绿微囊藻属于非固氮藻,需要高氮磷比。
在不同的N/P比值污水中,藻类的种类组成不同,绿藻大量增值时需要氮相对丰富的营养水体,而蓝藻大量增值时需要磷相对丰富的营养水体。
1.3不同的氮源N是藻类生长的必需元素.一般来说,藻类只吸收利用无机态氮,主要有NH4+-N、NO3--N和NO2--N.由于NO2--N在自然水体中含量很少,因此NH4+-N和NO3--N是藻类利用的主要形态.不少研究证实,藻类优先利用NH4+-N,而且NH4+-N的存在还会抑制NO3--N的吸收。
利用水族箱微宇宙研究了水体中2种氮源,铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)对藻类生长的影响。
几种微量元素对藻类生长的影响微量元素作为藻类营养因子的一部分, 对藻类生长具有重要作用。
微量营养元素水体存在某些含量甚微,而生物生命活动却必不可少的微量元素,常由于它们含量的过高或不足而抑制藻类的生长繁殖,我们将这些元素称为微量营养元素。
Fe对藻的影响Fe是对藻类影响较大的一种微量元素,许多实验表明 Fe是浮游植物生长的限制因子之一,Fe主要影响藻类光合作用以及藻毒素的产生等。
藻类光合作用参数的变化在很大程度上是由于胞内叶绿素a质量浓度变化引起的,叶绿素a的生物合成离不开Fe,缺Fe使叶绿素a的质量浓度大大降低。
Fe3+是浮游植物呼吸链和光合电子传递链的重要组分,是叶绿素合成中某些酶或酶辅基的活化剂,另外,铜绿微囊藻对Fe3+吸收利用可能与光系统中 Fe-S蛋白的合成有关,缺Fe可以使Fe-S蛋白的含量减少,降低电子传递的能力和效率,使光合作用能力减弱。
Fe限制与藻毒素的产生有密切关系,Fe可以促进藻毒素的合成,但是关于Fe与藻毒素的合成影响机制并不是很清楚。
Cu对藻的影响Cu是藻类代谢所必需的微量元素之一,低浓度的Cu是藻类呼吸作用和光合作用中多种酶的辅助因子,能提高酶的表达量,促进藻类的光合作用和细胞的生长繁殖;但是作为重金属,高浓度的Cu对藻类生长有抑制甚至毒害作用,主要表现:影响藻类的生长代谢、抑制其光合作用、减少藻细胞色素、导致藻细胞畸变等。
高浓度Cu2+抑制藻类的生长和繁殖,究其原因可能是影响了细胞原生质膜的渗透性,使钾从细胞内丧失,使正常的藻细胞内部各种化合物的代谢过程不同程度受到影响,甚至造成某些代谢过程的中断。
高浓度Cu2+造成光合速率下降,可能是它抑制了碳水化合物和蛋白质的生物合成降低碳同化速率和生物量产率以及藻细胞叶绿素含量、延长细胞倍增时间。
也可能是由于Cu直接破坏了叶绿体结构和功能,干扰了对营养元素的吸收和转移所致。
Zn对藻的影响Zn是藻类许多生理过程中起着重要作用的微量元素,对葡萄糖-6-磷酸脱氢酶、超氧化物歧化酶有重要作用,是藻类光合作用和相关代谢酶类如碳酸酐酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶等的组成成分(碳酸酐酶对水体中藻类吸收和利用无机碳起着关键作用),Zn在适当的浓度下可促进许多酶的活性,尤其是那些依赖于NAD 或NADP酶的活性。
生态环境 2007, 16(2): 352-357 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:国家“985”工程二期项目(2005-90004-3172000);中山大学重点资助项目(32000-3253282) 作者简介:杜青平(1973-),女,讲师,博士,主要从事环境毒理学方面的研究。
E-mail: qpdu@ ﹡通信作者,E-mail: eesjxs@ 收稿日期:2006-09-221,2,4-三氯苯对3种海洋微藻的毒性效应杜青平1, 2,黄彩娜1,贾晓珊1 *,袁保红31. 中山大学环境科学与工程学院,广东 广州 510275;2. 山西大学生命科学与技术学院,山西 太原 030006;3. 广东药学院微生物与免疫学教研室,广东 广州 510006摘要:1,2,4-三氯苯(1,2种,4-TCB )是环境中普遍存在的持久性有机污染物之一,而1,2,4-TCB 对藻类的毒性作用报道很少。
以1,2,4-TCB 处理后,3种海洋微藻(金藻Isochrysis Zhanjiangensis 、角毛藻Platymonas Subcordiformis 和扁藻Chaetoceros miielleri )的生长状况、蛋白质质量分数和叶绿素质量分数的改变来检测1,2,4-TCB 对海洋微藻的毒性效应。
结果表明:1,2,4-TCB 对3种海洋微藻的生长均有一定的抑制作用,该效应表现出一定的浓度和时间依赖性;1,2,4-TCB 处理4 d 后,3种海洋微藻细胞蛋白质质量分数和叶绿素质量分数下降,呈现一定的浓度—效应关系,这表明1,2,4-TCB 对3种海洋微藻产生毒害效应,其作用机制可能与藻类光合作用功能降低和蛋白质功能受损有关。
1,2,4-TCB 在一定程度上降低了藻类饵料的利用价值,而且对食物链下游生物具有潜在的危害性。
关键词:1,2,4-三氯苯;金藻;扁藻;角毛藻;毒性效应中图分类号:X171.5 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)02-0352-06藻类作为水生态系统的初级生产者,对生态系统处于平衡和稳定状态起着极其重要的作用。
海洋环境中重金属污染的来源和影响重金属污染是指在自然界中存在的金属元素逐渐积聚到超过生物体可耐受的水平,对海洋环境和生物体产生不利影响的过程。
重金属污染在近年来日益严重,对海洋生态系统和人类健康造成了严重威胁。
本文将介绍海洋环境中重金属污染的主要来源以及其对生物体和生态系统的影响。
一、重金属污染的主要来源1. 工业废水排放:工业生产中大量使用含有重金属的原材料,例如镍、铅、汞等。
这些重金属往往与废水一起排放到海洋中,特别是没有经过合适处理的工业废水,直接排放到海洋中会导致重金属浓度迅速升高。
2. 垃圾填埋场:垃圾填埋场通常包含各种废弃物,包括含有重金属的电器、电池、荧光灯等。
当这些垃圾填埋场附近的地下水流与垃圾接触时,重金属会溶解在地下水中,然后通过地下水染污河流和海洋。
3. 农业污染:农业中广泛使用的农药和化肥中常含有铜、铅等重金属元素。
当农药和化肥被使用后,它们会通过田地排放到地表水中,然后进入河流和海洋,造成重金属污染。
4. 矿山废渣:矿山开采过程中会产生大量的废渣,这些废渣往往富含重金属元素。
如果没有得到适当的处理和处置,废渣中的重金属会渗入土壤和水中,最终流入海洋。
5. 大气沉降:重金属也可以通过大气中悬浮颗粒物的沉降进入海洋。
工业和交通尾气中的污染物、燃煤排放的气溶胶等都可能携带重金属进入海洋。
二、重金属污染对生物体的影响1. 对海洋生物的毒性:重金属在海洋中被生物体摄取后,会在体内积累并造成毒性效应。
例如,汞、铅和镉等重金属对鱼类、贝类和其他海洋生物的神经系统、生殖系统和呼吸系统产生严重损害,影响它们的生长和繁殖能力。
2. 生物多样性减少:重金属污染会导致海洋生境质量下降,破坏生物多样性。
一些对重金属敏感的生物无法承受污染环境,从而对生态系统的平衡产生负面影响。
某些重金属还可能干扰海洋生物的光合作用,导致海藻和其他植物受到影响,从而进一步破坏食物链。
3. 对人类健康的威胁:重金属通过食物链进入人类体内时,也会对人类产生危害。
课题的目的和意思光合作用即光能合成作用是植物、藻类在可见光的照射下经过光反应和碳反应利用光合色素将二氧化碳或硫化氢和水转化为有机物并释放出氧气或氢气的生化过程。
光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和是生物界赖以生存的基础也是地球碳氧循环的重要媒介。
光合作用对于人类和整个生物界都具有非常重要的意义,光合作用除了制造数量巨大的有机物实现巨大的物质转变将CO2和H2O合成有机物将太阳能转化为化学能,并储存在光合作用制造的有机物中,以及净化空气维持大气中的O2和CO2含量保持相对稳定还对生物的进化具有重要作用。
但是,高等植物的光合作用经常受到各种不利环境因素的影响重金属污染就是其中的因素之一。
重金属离子以各种途径和不同形式释放于环境它们作为一种逆境因子胁迫植物的各种生理过程使植物的生长受到抑制。
光合作用对重金属离子的作用较为敏感重金属胁迫使植物的光合速率下降这已为众多实验所证明光合降低应与植物种类和发育时期以及重金属的种类密切相关且与胁迫程度呈正相关。
重金属离子对光合作用的毒害机理也已逐渐被深入探讨。
二、国内的研究进展重金属离子对植物光合作用的影响是复杂的、多方面的。
不同重金属离子可能有不同的作用部位和作用方式而相同的重金属离子又因浓度和作用于不同的植物而有所差别在自然环境中通常发生的可能是几种重金属离子的混合污染它们的相互作用可能导致拮抗或协同效应更增加了反应的复杂性这都需要进一步深入细致的研究探讨。
1、重金属离子对叶绿素含量和叶绿体结构的影响叶绿素含量的变化重金属离子Cd2+、Pb2+、Hg2+、Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等均可使高植物的叶绿素含量明显降低。
有报道认为Cd在低浓度短期内对叶绿素合成有刺激作用而超过一定浓度后才对叶绿素起破坏作用。
重金属导致叶绿素含量降低可能是引起光合速率下降的原因之一但叶绿素含量的降低程度通常小于光合速率的降低。
还有研究表明对叶绿素合成的抑制早于对光合作用功能的抑制。
香港巨牡蛎对3种微藻的选择性摄食研究蓝文陆;付家想;杨斌;李天深;范航清;李琼珍;黄凌风【摘要】从微藻粒径大小、饵料密度以及营养价值角度,选取牟氏角毛藻(Chaetoceros muelleri)、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)、球等鞭金藻(Isochrysis galbana)分别作为硅藻、绿藻和金藻的代表,开展了不同规格的香港巨牡蛎对3种微藻在同等密度、同等生物量混合条件下的摄食选择性研究.结果显示,香港巨牡蛎在两种不同混合藻条件下对3种不同微藻摄食选择性有显著性差异(P<0.01).3种藻相同密度混合条件下,大、中、小3种规格香港巨牡蛎更倾向摄食粒径较大的亚心形扁藻,且贝类规格越大选择倾向性越低,摄食选择效率分别为0.32、0.35、0.48,对球等鞭金藻无明显选择性.3种藻等生物量混合条件下,香港巨牡蛎对亚心形扁藻和球等鞭金藻的摄食有选择性,且规格大小对选择效率影响显著(P<0.01),个体越小选择性越强,小规格香港巨牡蛎倾向滤食亚心形扁藻(P<0.01),大、中规格更倾向摄食粒径较小的球等鞭金藻.两种混合条件下,香港巨牡蛎都对牟氏角毛藻都有负的选择效率,而且牟氏角毛藻密度越高负值绝对值越大.微藻的细胞大小、形状、营养价值以及香港巨牡蛎的个体大小都对摄食选择性有着明显的影响,香港巨牡蛎的摄食选择性在现场海区中还明显受到生境及食物条件的限制.【期刊名称】《海洋学报(中文版)》【年(卷),期】2018(040)008【总页数】10页(P79-88)【关键词】香港巨牡蛎;微藻;选择性摄食;摄食选择效率【作者】蓝文陆;付家想;杨斌;李天深;范航清;李琼珍;黄凌风【作者单位】广西科学院广西红树林研究中心广西红树林保护与利用重点实验室,广西北海 536007;钦州学院广西北部湾海洋灾害研究重点实验室,广西钦州535099;广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海 536000;广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海 536000;钦州学院广西北部湾海洋灾害研究重点实验室,广西钦州 535099;广西壮族自治区海洋环境监测中心站,广西北海 536000;广西科学院广西红树林研究中心广西红树林保护与利用重点实验室,广西北海536007;广西水产研究院贝类科学实验站,广西南宁 530004;厦门大学环境与生态学院,福建厦门 361102【正文语种】中文【中图分类】S917.41 引言关于滤食性双壳贝类对不同食物颗粒的选择性摄食,国内外已有学者做过一些研究,但贝类对食物颗粒是否真正具有选择性仍具争议。
藻类去除水体中重金属的机理及应用
重金属污染是当今环境污染的一个主要问题,藻类是一种有效的去除水体中重金属的方法。
藻类去除水体中重金属的机理及应用如下:
藻类去除水体中重金属的机理主要有三种:吸附、沉淀和生物吸收。
吸附是指重金属离子
在藻类表面上形成一层薄膜,从而阻止重金属离子进入藻类体内;沉淀是指重金属离子在
藻类表面上形成沉淀物,从而阻止重金属离子进入藻类体内;生物吸收是指藻类体内的酶
将重金属离子吸收,从而阻止重金属离子进入藻类体内。
藻类去除水体中重金属的应用主要有两种:一种是生物技术,即利用藻类的生物吸收能力,将重金属离子从水体中吸收出来;另一种是生态技术,即利用藻类的吸附和沉淀能力,将
重金属离子从水体中沉淀出来。
藻类去除水体中重金属的机理及应用,为改善水体环境提供了一种有效的方法。
它不仅可
以有效地去除水体中的重金属,而且还可以减少对环境的污染,保护水体的生态环境。
因此,藻类去除水体中重金属的机理及应用,在改善水体环境中具有重要的意义。
三种重金属离子对甲烷氧化菌生长的影响,,,,,,山西大学学报自然科学版 ,,,,,,,,,,:,,:,, ::,,,,,:,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,,,,,,,,,文章编号 ,,,,,:,,:,:,,,:,:,,,)))三种重金属离子对甲烷氧化菌生长的影响,,,李昀地陈亮赵艮贵,,,山西大学生物技术研究所化学生物学与分子工程教育部重点实验室山西太原 :,:::,,, ,, ,, ,、、摘要运用分光光度法研究了等种重金属离子及其组合对嗜有机甲基杆菌生长的抑,,,,, ,,,, ,,制效应结果表明 ,,并随着浓度水平的升高,抑制作用增种金属离子对生长均具有显著的抑制作用 , ,,,, ,,, ,, ,,), ), 、、、??和值分别为种金属离子对生长抑制的强 ,,,,,, ,,,, ,,,,,, ,,:,::,, ,,:,:,, ,,: ,,,,), ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,?,抑制作用由强到弱的顺序为对有很强的抗性而对和相对 ,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,敏感同时和之间呈现显著的拮抗效应和之间呈现显著的协 ,,,),,,,),,,),,,),,),,,,同效应 ,,,,关键词重金属甲烷氧化菌抑制效应 ,,中图分类号文献标识码 ,,,,,,、、甲烷氧化菌广泛分布于土壤和水体等环境中在生物催化生物修复甲烷控制和微生物传感器等方面,,,具有广泛的应用潜力本室以嗜有机甲基杆菌为分子识别元件结合 ,,,,,,:,,,,,,,,,:,,,:,,,,,, ,,,,,),,氧电极设计了甲醇和乙醇含量测定的微生物传感器环境污染物对微生物的生长代谢有重要的影溶 ,,,,响也对微生物传感器的识别元件和效应元件造成影响干扰其对环境样品检测的准确性并影响其使用寿命随,,、、、“”着全球经济和社会的发展工业三废生活污水排放垃圾的不合理管理以及含有重金属农药化肥等不合,,),,,,理使用对环境造成了不同程度的污染其中重金属污染日趋加剧已成为不争的事实在自然环境中重 , ,、、、金属的污染往往不是单一的很多时候是以一种污染物为主的混合型污染尤其是汞镉铅铜及其复合 ,、,污染最为突出有关部门对我国的河流湖泊及水库这几类水体的监测情况分析认为主要的重金属污染为 ,汞地,,,、、、表水饮用水源的镉污染仅次于汞铅和铬污染也比较普遍其它重金属如镍铊铍铜在中国各类地表水饮,用水体中的超标现象也很严重关于环境污染物特别是重金属对微生物生长代谢的影响的研究已有很多,,,,报,,道而甲烷氧化菌尤其是对作为微生物传感器识别元件的嗜有机甲基杆菌生长和代谢将受到怎样的材料和方法 ,,, ,, ,, ,,,、、影响尚少见报道因此本文以甲醇为唯一碳源从等种重金属离子对嗜有机甲基,,,,,,, ,材料 ,,,,,生长的影响进行了研究为理解环境因素对微生物传感器检测的干扰以及嗜有机甲基杆菌在杆菌 ,,,,,,,嗜有机甲基杆菌菌株序列登陆号为,,,,,:,,,,,,,,,:,,,:,,,,,, ,,,, ,,,,,:, ,,,,,,, ,,,重金属离子污染环境中的生长代谢奠定基础 , ,,??,,本实验室分离鉴定等均为国产分析纯试和 ,,,,::,,,,,,,,::,,:,,,,:,,: ,,,,,,,,,, 剂 ,型紫外可见光分光光度计 ,日本日立公司 ,,高速台式冷冻离心机 ,长沙湘仪离心 ,,,:,:,,,,,, ))机方法 ,,,, 仪器有限公司 , 培养基配制和培养条件 ,,,,,,,,收稿日期修回日期 :,:,,,:,,:,:,:,:,)))),,, 基金项目国家自然科学基金重点项目 ,:,,,,::,,,,,,,,,,作者简介李昀地女山西晋城人硕士研究生研究领域为微生物学通讯作者又名赵春贵 ,,,,),, ),,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,),,,,,,,培养基配方和配制方法按文献进行将磷酸盐溶液单独灭菌后添加至无机盐溶液中取装入 ,, ,,,,,,,,,,,,培养瓶中加入终体积浓度为接种量为置于振荡摇 ,:: ,, ,, ,,,,:,,, ,,,,:,,,, ,,床培养 ,:?,,,金属离子对生长的影响,,,,, ,,,,,首先分别将不同浓度的金属离子添加至培养基中培养测定不同金属离子对生长影响的浓度范 ,,,,,,),:,围然后根据预实验结果选择种重金属的作用浓度按照文献进行试验设计每种金属离子设计 ,,,, 水表三种金属离子浓度水平及组合 ,,,,,,平在同水平下进行金属离子组合表按设计添加在培养基中以不加重金属离子的培养基为对照重复,,,,,,,, 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,,,,,,,,,应与文献报道相一致而与文献报道不一致之间呈显著的拮抗效应与文献报 ,,,,,,,,,),,,,,,, ,, ,道不一致而陈娜等认为其在不同的浓度水平组合下表现出不同的复合效应呈显著的协同,,,,),,,,,,,,,抑制效应有文献报道镉和汞在急性实验中表现为相加作用在亚急性实验中表现为协同作用对蒙,,,,,,,,,溞有协同作用对水华鱼腥藻生物量的联合影 ,:,,,,:,:,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,,,,古裸腹 ,,,),,,,, ,, ,, ,, ,, ,:响是拮,,抗对不同生物作用表现出的复合效应不同也呈显著的协同抑制效 ,,,,,,,,),)), ,金属离子之间的交互作用很复杂最终表现出对生长的强烈抑制作用,应三种 ,,,,,,, ,, ,, ,、,综上所述和等三种金属离子对生长的影响存在拮抗和协同等多种关系表 ,,,,,,,,, ,,,污染物对甲烷氧化菌的影响模式比较复杂其作用机理还需要进一步的深入研究但总体上来讲微生明 , 物传,,,感器暴露于复合污染情况下其微生物对重金属离子进行吸附和积累严重影响微生物的生长代谢,,扰微生物传感器测定的准确性影响微生物传感器的使用寿命由于环境样品的复杂性针对甲醇进而干 , ,, ,, ,,微生物传感器而言该传感元件菌株能够耐受较高浓度的对含的环境样品表现出耐 ,,,, ,,,,,, ,, ,受性而对,,和样品敏感而且对不同金属离子之间表现出复杂的拮抗和协同效应表明该传感元 ,,,,其它重金属离子等因素的干扰件还可能受 ,,参考文献,, ,,,,,:,,:, ,,,, ,:,,,:,,,,,,,:,,,,:,:,,,,,,,:,,,,,,,,, :,,,:, ,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,:, ,,,,,,,,,,,),,,,,,, ,:,,,:,,,,:,:,,,,,:,,,,,,,,,,,,::,,,:,,,::,,)),李昀地等三种重金属离子对甲烷氧化菌生长的影响 ,,,,,,,,,,,,,,, 陈亮郑军赵艮贵等一株乙醇利用菌的分离及其在乙醇含量测定中的应用应用与环境生物学报 ,:,,,::,,,,, ,,,,,,,),,,,,,,,杨爱玲朱颜明城市地表饮用水源保护研究进展地理科学 ,:,)::,,:::,:,:,,, , ,,,,,,,,,,, 赵旋吴天宝叶裕才我国饮用水源的重金属污染及治理技术深化问题给水排水 ,:,),,,,,,,,,,,:,,,, ,,,,,,,,,王嘉王仁卿郭卫华重金属对土壤微生物影响的研究进展山东农业科学 ,:,),:,,,::,,,:,,, ,,, ,:,,:, ,:,,,:,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,:,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,:,,:,,:,,,:,,,,,,,,),,,, ),,,,,,,,,, :,:,,,,,,:,,:,,::,,:,,,:,,,:,:,) ,,,,、,,,,,,,、徐海生赵元凤吕景才等铜铅镉单一及复合污染对牙鲆组织酶活性影响山东农业大学学报 ,,,, ::,,::,,: ,,,,,,,,,,,),,,、、,,,,,,,钱湛孙健铁柏清等铜镉砷单一及其复合污染对浮萍的毒性效应中国生态农业学报 ,),,:,:,,::,,,,,,,,, ,,,,,,,, ,,马成良张海军李素平现代试验设计优化方法及应用郑州郑州大学出版社 ,,,),,,:,,::,,,,, ,,,,,,, ,:,,,,,,,,,,,,:,,,,,:,,:,,:,,,,,,,::,,,,: ,,,,,,,:,,,,,,,:,:,,,,,,,,,,),,,,,,,, , ,,,,,, ,,,,,,,,,况琪军夏宜铮慧阳重金属对藻类的致毒效应水生生物学报 ,,,:,),,,,,,,,,:,,::,,,,,、、、、,,,,,,, 陈娜郝家胜王莹等铜铅镉锌汞和银离子复合污染对水螅的急性毒性效应生物学杂志 ,:,,:::,,,,,,,),,,,,,,,,,,,周茂洪张学俊赵肖为几种重金属离子对沼泽红假单胞菌的生物效应微生物学通报 ,:,),,,,::,,:,,,,, ,,,,,,,,,,,鲁言波蔡明招洪榕金属复合污染在环境水质监测中的急性毒性效应研究广东化工 ,, ,:,),,,,,::,:,,,,,,,,, ,,,,,,,,周永欣章宗涉水生生物毒性试验方法北京农业出版社 ,,,),,:,,,,,,,, ,,,,,,,,,,安育新何志辉海水中四种重金属对蒙古裸腹溞的毒性水产学报 ,:,),,,,,,,,,,,:,,,,, ,, ,:::,,, , ,,,:,,,,:,,,,,,, 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3.微藻修复水体中重金属的机理微藻修复水体中重金属的机理实为微藻对重金属的生物吸附。
3.1其主要过程:胞内的结合与沉淀胞外的吸收与转化1)微藻细胞内的金属络合物研究表明,重金属能诱导高等植物合成螯合重金属的蛋白,同超富集高等植物一样,金属硫蛋白(MT)、植物螯合肽(PC)等重金属结合蛋白也陆续在藻类中发现.藻类通过诱导产生金属络合物把有害的离子形式转变为无害的蛋白结合形式,从而能够耐受环境中的重金属。
(藻类中也含金属硫蛋白(MT)、植物螯合肽(PC)等重金属结合蛋白,将有害的离子形式转变为无害的蛋白结合形式,)2)胞外产物的吸附作用除了细胞壁的特殊结构外,藻类通常还会向周围水体中排泄或分泌大量有机物藻酸盐,藻类胞外产物主要由糖类、果胶质等大分子物质组成•与细胞壁内的有机物一样,该胞外产物也能络合金属离子,即通过与重金属形成缔合物或络合物,附着在群体细胞的胶质外鞘上被改变形态,使金属离子不能进入细胞内部,从而降低污水中游离态的重金属离子含量,实现解毒功能。
(藻类胞外产物:藻酸盐。
与重金属形成缔合物或络合物,附着在群体细胞的胶质外鞘上被改变形态,使金属离子不能进入细胞内部,从而降低污水中游离态的重金属离子含量。
藻酸盐是由B -D甘露糖醛酸(M)及a -L -古洛糖醛酸(G)两种酸性单糖无序排列的线型缩合高聚物。
其中所含的羟基、氨基、羧基等在络合中起重要作用。
COGHCa) 露糖醉残墓(M)HO(b) a-L^古洛糖醛酸残基(G))表面络合作用32物理化学作用:离子交换氧化还原微沉淀物理吸附1)微藻细胞结构与功能的相适应性:①藻类细胞壁是由纤维素、果胶质、藻酸铵岩藻多糖和聚半乳糖硫酸酯等多层微纤维组成的多孔结构(有利于物理吸附),具有较大的表面积。
②细胞壁上的多糖、蛋白质、磷脂等多聚复合体给藻类提供了大量可以与金属离子结合的官能团(如氨基、硫基、巯基、羧基、羰基、咪唑基、磷酸根、硫酸根、酚、羟基、醛基和酰氨基等)这些官能团能合理排列在具有较大表面积的藻类细胞壁上,与金属离子充分接触.其中有些可以失去质子而带负电荷,靠静电引力吸附金属离子进行离子交换;有的带孤对电子,可与金属离子形成配位键而络合吸附金属离子。
稀土元素在水产养殖中的应用研究肖信锦;李阳洋【摘要】就稀土元素在水产养殖方面的毒性、代谢过程、作用机理、在不同水域的应用及存在的问题和应用前景做一个综述.【期刊名称】《农技服务》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】2页(P177-178)【关键词】稀土元素;水产养殖;应用【作者】肖信锦;李阳洋【作者单位】江西农业大学,江西南昌 330000;江西农业大学,江西南昌 330000【正文语种】中文【中图分类】O614.33;S96稀土元素指元素周期表ⅢB族的15种镧系元素,镧(57)、铈(58)、镨(59)、钕(60)、钷(61)、钐(62)、铕(64)、钆(65)、铽(66)、镝(67)、钬(68)、铒(59)、铥(70)、镱(71)、镥(72),再加上电子结构和化学性质相近的钪(21)和钇(39)共17中元素的统称[1]。
因分离困难误以为储量很少而外形似土故称稀土。
中国是世界稀土大国,已探明可开采储量达4300万吨,位居世界第一位,具有分布广、蕴藏量大、产量高等特点,稀土元素在农业中与其它微量元素一样主要作为生长促进剂使用[2]。
就价格而言,稀土元素要远低于其它微量元素,因此具有很高的开发和应用价值[3]。
1、稀土元素对水生生物的毒性探究1985年中国就稀土养殖业的安全性毒理卫生学开始了研究,至1990年得出两个基本结论:第一,适量稀土饲喂禽、畜、鱼等符合安全卫生的要求,不会对人、环境与其它生物造成任何伤害。
第二,在禽、畜、鱼等养殖中投喂微量稀土能提高幼仔成活率,增加产量和改善其肉质,是一种优良的微量添加剂。
王晓蓉[4]等通过对“小球藻-大型蚤-鲤鱼”食物链中稀土元素迁移的静态和动态模拟实验研究发现,稀土元素在该食物链中无明显的生物放大作用,不会随着生物食物链逐渐富集。
湖南劳动卫生研究所[5]等在对农用稀土毒理性进行了多年实验研究后发现,在一定的用量范围内,农用稀土化合物对水生生物与哺乳动物的毒性较小,属低毒物质,且能对其生长起促进作用,只有使用过量时,才会对生物生长有一定的毒害作用。
重金属污染的生态毒理效应重金属因其具有毒性、持久性和积累性,被认为是一类重要的环境污染物。
它们会被大气、水体、土壤等载体传播,对生态系统和人类健康产生严重影响,其中生态毒理效应尤其引人关注。
本文主要讨论重金属污染的生态毒理效应,包括对生物多样性、生物生长和生殖能力、生物化学物质代谢等方面的影响。
一、对生物多样性的影响重金属污染会影响生态系统中的生物多样性。
研究表明,重金属可以抑制植物的生长和发育,减少植物数量和物种多样性。
例如,铅和镉等重金属会影响植物的光合作用和氮代谢,导致植物生长缓慢、矮化、叶面积减小等生长异常。
同时,重金属也会影响植物的营养吸收和分配,使得植物体内营养失衡,引起疾病的发生和扩散。
这些因素导致植物减少,物种多样性下降。
此外,重金属污染还会对土壤中微生物数量和多样性产生影响。
微生物是土壤中最小的生物之一,它们在碳、氮、磷等元素循环中发挥着重要的作用。
研究表明,重金属污染会导致微生物丰度和多样性减少,增强土壤微生物对重金属的抵抗能力,同时也增加了微生物对其他有机污染物的腐解能力,从而给生态系统带来负面影响。
二、对生物生长和生殖能力的影响重金属的毒性特性使其可以通过口、鳃、皮肤等途径进入水生生物体内,对生物的生长和生殖能力产生不良影响。
例如,镉在水中的存在会阻碍鱼类的生长和发育,导致身体形态畸形、生长缓慢等症状。
铅和汞等重金属也会影响鱼类的生殖能力,使其繁殖的数量、质量和孵化率下降。
类似的现象也有可能出现在陆地生物中。
重金属污染会阻碍动物的生长发育,导致生物体内代谢功能紊乱和生理结构损伤。
这种情况下,如果大量的重金属在生物体内积聚,必定会引起范围更广泛的生态环境问题。
三、对生物化学物质代谢的影响生物体内的一些代谢过程是受到内源性蛋白如酶和其他分子的调节。
重金属污染通过干扰内源性酶和其他分子的正常功能从而影响代谢,并导致細胞壁破裂或细胞膜通透性改变,从而给生物体带来危害。
如,镉可以干扰Ca2+的生理代谢,降低细胞免疫力;铅会干扰DNA的合成,引发癌症和其他慢性疾病;铜等重金属剂量增加会导致氧化还原反应的失衡,对生物体产生毒性影响等等。
水生植物富集重金属的研究摘要:水体重金属污染已经成为一个日益严重的环境问题,了解水体重金属污染原理、处理水体重金属,已经成为一个必须解决的课题。
本文分析了重金属对水生植物的影响以及水生植物对重金属离子的富集和去除。
综述了重金属的来源,在国内外的污染现状,以及具体的治理方法,分析了各种方法的优缺点。
在所有的方法中,利用水生植物修复是最有潜力的。
并重点讨论了常见重金属离子对水生植物的影响,包括重金属对水生植物伤害的作用机理、毒害途径及其影响水生植物吸收重金属的因素,统计了水生植物对重金属离子的耐受上限。
关键字:重金属水生植物富集植物修复Accumulation of heavy metals of aquatic plantsAbstract: The paper reviews the source of heavy metals,its pollution statusand control methods at home and abroad,and points out that the phytoremediation by water plants is the most potential method after analyzing advantages and disadvantages of all differ entcontrol methods. Analyses the influence of heavy metals in aquatic plants for heavy metalions and aquatic plants the enrichment and purify. The paper discusses the harmful mechanism and toxic paths to water plants,and the factors affecting absorption of heavy metals by water plants,and summarizes the maximum to lerant values of different water plants to hea y metalions.Keywords:heavy metals aquatic plants purify and enrichment phytoremediation;重金属污染现已成为危害最大的水污染问题之一。
水体重金属污染的危害及其治理水体重金属污染是指由于工业废水排放、城市污水排放和农业活动等因素导致水体中出现高浓度的重金属物质,如铅、镉、汞、铬等。
这些重金属物质对水体生态系统和人类健康造成严重危害,因此需要加强治理和防控。
水体重金属污染对生态系统的危害主要表现在以下几个方面:1. 水生生物受到影响:重金属污染会对水中的藻类、浮游生物、底栖动物和鱼类等水生生物造成损害,影响它们的生长、繁殖和存活能力,甚至导致种群减少甚至灭绝。
2. 水体生态系统受到破坏:重金属污染会影响水体的生态平衡,减少水体的生物多样性,破坏水体的生态系统功能,使水生态系统失去自净能力,从而导致水质恶化,甚至引发水体富营养化等问题。
3. 土壤和植被受到污染:水体中的重金属物质会通过沉积和生物富集等作用,影响周边土壤和植被的生长发育,并引发土壤污染问题。
1. 食物链传播:水体中的重金属物质容易在食物链中富集,通过饮用受污染的水和食用受污染的水产品,人体会吸收过量的重金属物质,导致慢性中毒。
2. 健康影响:重金属物质对人体的神经系统、呼吸系统、消化系统和生殖系统等造成损害,会引发头痛、恶心、呕吐、皮肤病变、贫血、癌症等健康问题。
3. 饮用水安全:受重金属污染的水源严重威胁饮用水安全,长期饮用受污染的水会导致慢性重金属中毒,严重危害人体健康。
针对水体重金属污染的危害,需要采取一系列的治理措施:1. 加强监测和评估:建立健全的水体重金属污染监测网络和评估体系,定期对水体重金属污染情况进行评估,及时掌握水质状况,为治理提供科学依据。
2. 加强立法和政策支持:完善相关法律法规,建立健全的水体重金属污染治理政策体系,强化重金属污染的防治工作。
3. 加强源头治理:加强对工业废水排放、城市污水处理和农业活动等污染源的治理,减少重金属物质输入到水体中。
4. 加强治理技术研发:加大对水体重金属污染治理技术研发的投入,推广应用高效、低成本的污染治理技术,如生物修复、植物修复、化学沉淀等技术手段。