新月藻生物吸附Pb2+影响因素的研究

对新月藻生物吸附Pb^2 的影响因素作了初步研究,实验表明,在新月藻的指数生长期和静止期加入Pb^2 时,Pb^2 的去除率较高;当藻细胞密度一定时,随着Pb^2 浓度的增加,其去除率增大,当Pb^2 浓度一定时,随着藻细胞密度的增加,新月藻对Pb^2 的去除率增大;pH对Pb^2 吸附影响不大,在pH5-9的范围内,Pb^2 去除率在60%以上。     

小球藻吸附水中Pb2+影响因素的初步研究

对小球藻生物吸附水中Pb2 + 的影响因素作了初步研究。实验表明 :在小球藻处于指数生长期和静止期时加入Pb2 + ,去除率达 6 0 %以上 ;当藻细胞密度一定时 ,随着Pb2 + 浓度的增加 ,Pb2 + 的去除率增大 ;当Pb2 + 浓度一定时 ,随着藻细胞密度的增加 ,小球藻对Pb2 + 的去除率增大 ,藻细胞密度为 1 2 9× 10 8个 /ml时 ,去除率可达 92 82 % ;加强光照可以促进小球藻对Pb2 + 的吸附 ;在pH值为 5～ 10的范围内 ,pH对Pb2 + 吸附影响不大 ,较佳的pH值在 7左右。实验最佳条件的去除率在 90 %以上 ,去除效果较好。     

富硒螺旋藻培养技术研究

采用富硒技术对印项螺旋藻培养进行强化,对硒（IV）浓度和亚硫酸盐的影响,以及硒的生物富集及其对藻细胞分子官能团结构的影响等进行了较为详细的研究,并对相关的可能机理进行了讨论。研究发现,硒对印顶螺旋藻生长具有刺激或抑制的双重作用。在0.02mg/L-411.00mg/L浓度范围内,硒不仅可以加快印顶螺旋藻的生长,而且还可以提高其生物量;同时,钝顶螺旋藻对硒的事集随着硒浓度的增加而增加,较为缓慢的生长利于钝顶螺旋藻对硒的富集。研究还证实,NaSO3会减轻高浓度Na2SeO3对印顶螺旋藻生长的毒性,富硒培养不会对藻细胞分子官能团结构产生损害。实验得出钝顶螺旋藻富硒培养较佳的硒处理浓度在10mg／L－40mg／L。     

平板式光生物反应器培养液混合强度对螺旋藻生长的影响

目的：探讨平板式光生物反应器内培养液混合对螺旋藻生长的影响规律。方法：在平板式光生物反应器中进行钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）户内和户外培养,通过改变通入反应器内气体的流量来控制培养液的混合强度,测定藻细胞的面积产量和叶绿素含量。结果：在一定的混合强度范围内,藻细胞的面积产量随着混合强度的增加而增加;室内培养时,混合强度的改变不会影响藻细胞的光合反应特性,户外高密度培养时,培养液混合强度的改变会造成藻细胞光合反应特性的变化。结论：强化培养液的混合可以提高螺旋藻产量。     

TTC-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的条件优化

为确定氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的最优条件,首先通过单因素实验对影响藻细胞活性测定的TTC质量分数、缓冲液pH、提取剂（乙醇）质量分数、培养时间、培养温度进行分析,选定各因素的变化范围,再利用正交试验设计方法,在藻细胞活性测定的最适培养温度下,对TTC质量分数、缓冲液pH、提取剂质量分数、培养时间进行3水平优化试验。最后确定优化的TTC 脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的条件为TTC质量分数0.1%、缓冲液pH 8.0~8.5、乙醇质量分数60%、培养时间5 h、培养温度35 ℃。在此条件下所测藻细胞活性最高,为螺旋藻细胞活性的评价提供了一定参考。     

培养条件对螺旋藻生长和藻胆蛋白含量的影响

研究了不同质量浓度尿素代替硝酸钠作氮源和不同氯化钠质量浓度改变渗透压对螺旋藻的生长和藻胆蛋白含量的影响。结果发现适宜质量浓度尿素 ( 0 .1g·L-1)培养可加快螺旋藻生长 ,增加藻胆蛋白含量 ;质量浓度高于 0 .2g·L-1其生长受到抑制 ;而质量浓度过高 (≥ 0 .4g/L)时培养几天螺旋藻即断裂并逐渐死亡。培养基中不加氯化钠或质量浓度为 2 0g·L-1时培养 ,生长速度均与对照相当 ,但藻胆蛋白含量比对照要高 ;质量浓度为 40g·L-1～ 6 0g·L-1时培养 ,其生长明显变慢 ,且氯化钠浓度越高生长越慢 ;当质量浓度过高 (≥ 6 0g·L-1)时培养 3d ,螺旋藻细胞即破裂死亡。     

微藻细胞的连续气浮法采收

以螺旋藻为模型藻,较为详细地研究了藻细胞的絮凝行为以及回流比、藻液浓度、溶气时间和溶气压力因素等对藻细胞连续气浮采收效率的影响。结果表明,调节pH值为11—12可使藻液产生良好的絮凝性能;增大回流比、提高溶气压力、延长溶气时间和接触停留时间,可有效地提高气浮采收效率;藻液浓度较低时,气浮采收效率较高。所提出的连续气浮采收动力学模型可较好地拟合实验结果。     

斜生栅藻对不同形态锑胁迫的响应及抗性研究

该研究以斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)为研究对象,研究不同浓度的Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫下对斜生栅藻生长速率、叶绿素a、抗氧化酶活性和细胞表面结构的影响,以探讨重金属胁迫下斜生栅藻的抗性机理。结果表明:(1)在高浓度Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫处理中,斜生栅藻生长对Sb(Ⅲ)胁迫的响应更加迅速;随着Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫浓度增加,斜生栅藻体内叶绿素a含量呈下降趋势,且对Sb(Ⅲ)胁迫浓度的变化反应更为敏感。(2)在800μmol/L Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)胁迫下,斜生栅藻体内丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性分别在胁迫第7~8天和第6~7天时变化更为明显;过氧化氢酶(CAT)活性在胁迫处理的第4~5天就迅速增加,对Sb胁迫响应比SOD更为迅速。(3)在高浓度Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)胁迫下,斜生栅藻细胞结构受到严重损伤,而且Sb(Ⅲ)对斜生栅藻细胞的损伤更加明显。研究发现,Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)对斜生栅藻生长、叶绿素a及细胞结构表现出不同程度的抑制和破坏作用,其细胞受到的影响程度与Sb(Ⅲ)、Sb(Ⅴ)的处理浓度及处理时间均密切相关,但斜生栅藻依靠自身抗氧化酶系统在一定程度上能够缓解Sb胁迫的不利影响。     

固定化培养中氮磷浓度对钝顶螺旋藻生长及其代谢产物和叶绿素荧光参数的影响

该研究以钝顶螺旋藻为实验对象,探究培养基中不同氮浓度(5、15、30、45 mmol·L^-1)和磷浓度(0.5、1.5、3.0、4.5 mmol·L^-1)对固定化生物膜培养模式下螺旋藻生长及其代谢产物和叶绿素荧光参数的影响,为生产实际中规模化高效培养螺旋藻提供理论依据。结果表明：(1)随着氮、磷浓度的升高,螺旋藻的生物量密度和产率先增高后降低,并在30 mmol·L^-1氮和3.0 mmol·L^-1磷处理时达到最大值;低氮、低磷条件会影响螺旋藻的藻体结构,表现为单细胞藻丝变短,螺旋变少,导致生物膜细胞密度降低。(2)与生物量变化趋势一致,螺旋藻光合色素含量随着培养基中氮、磷浓度的增加呈先升后降的变化趋势,且均在30 mmol·L^-1氮或者3.0 mmol·L^-1磷条件下达到最大值。(3)培养基中磷浓度固定时,螺旋藻的PSⅡ反应中心最大光能转化效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)随着氮浓度增加而增大,氮的缺乏会...     

磷浓度对海水钝顶螺旋藻生长代谢的影响

磷元素对微藻的生长代谢具有重要作用。为了探究磷源浓度调控海水螺旋藻主要代谢产物合成积累的可行性。以改良的Zarrouk海水培养基为基础,通过设置5种K2HPO3浓度(0.005-0.04 g/L),分析不同磷浓度对海水螺旋藻的生长及生理生化指标的影响。结果显示,海水螺旋藻生物质浓度和蛋白质含量随着磷源浓度的升高而增加,0.04 g/L处理组达到最大值,分别为0.48±0.02 g/L和59.23±0.61%DW;总多糖含量随着磷源浓度增加先显著下降,0.005 g/L处理组含量最高(25.96±1.61%DW);C-藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和总藻胆蛋白含量随着磷源浓度增加,先升后降,0.03 g/L处理组含量最高,分别为14.56±0.99%DW、4.21±0.19%DW和18.77±0.39%DW;叶绿素a与类胡萝卜素含量随着磷源浓度的增加而升高,最高含量分别为1.01±0.01%DW和0.35±0.02%DW;而磷源浓度的变化对总脂含量和脂肪酸组成总体上无显著影响(P0.05)。低磷源浓度有利于多糖积累,高磷源浓度则促进蛋白质和藻蓝蛋白、叶绿素和类胡萝卜素的合成,通过磷源调节可有效定向诱导海水螺旋藻主要高值化产物的合成积累。     

沙地不同发育阶段的人工生物结皮对重金属的富集作用

生物结皮广泛存在于沙地生态系统,具有重要的生态功能.通过对位于库布齐沙漠腹地达拉特旗火力发电厂附近沙地中不同年代人工生物结皮及物理结皮中重金属含量的测定,旨在分析不同类型生物结皮及物理结皮在不同的发育阶段对重金属富集的影响和重金属污染的指示程度.通过分析和比较,得出以下结论:不同年代生物结皮和物理结皮各种重金属含量均表现为随着发育时间的增加而增加的趋势,生物结皮重金属含量多数类型表现为:Zn＞Cr＞Ni＞Pb＞Cu＞As＞Co＞Cd＞Hg的顺序关系,少数类型表现为:Cr＞Zn＞Ni＞Pb＞Cu＞As＞Co＞Cd＞Hg的顺序关系.通过单因素方差分析(ANOVA),不同年代藓结皮中各种元素差异显著性(P＜0.05)明显低于藻结皮和物理结皮.相同年代生物结皮和物理结皮重金属含量都表现为同样地规律:藓结皮＞藻结皮＞物理结皮,表明相同背景条件下,藓结皮对各种重金属的富集能力明显比藻结皮和物理结皮的富集能力强.通过单因素方差分析(ANOVA),Hg和Ni元素含量在所有相同年代样地的生物结皮和物理结皮均无差异,Cr、Zn、Cu、Co元素含量均存在差异(P＜0.05),但差异有的表现在藓结皮和藻结皮之间,而有的表现为藻结皮和物理结皮之间,而Pb、As、Cd元素含量则表现为有的年代有差异,有的年代无差异.通过污染因子CF值分析,藓结皮对污染的指示作用要明显比藻结皮和物理结皮敏感.同时生物结皮对于重金属的富集具有一定的选择性,像Hg、Ni、Zn、Cu、Pb、Co等元素生物结皮相对富集较少,而像Cr、Cd、As等元素相对富集较多.     

氮磷比对不同生长时期强壮前沟藻富集2,2’,4,4’-四溴联苯醚的影响

以海洋微藻强壮前沟藻(Amphidinium carterae Hulburt)为研究对象,研究氮磷比对强壮前沟藻不同生长时期富集2,2’,4,4’–四溴联苯醚(BDE-47)的影响,测定其比生长率、脂类和碳水化合物等指标,分析了不同生长时期强壮前沟藻对BDE-47的富集与其生长和生化成分的关系。研究发现,在强壮前沟藻的适应期,氮磷比16时的强壮前沟藻细胞富集量为1.3 ng/(106 cells),显著低于其他氮磷比;在对数期和稳定期,氮磷比64、128时其富集量显著高于其他氮磷比,对数期氮磷比64和128的富集量可达2.5—2.6 ng/(106 cells),约是其他氮磷比的1.5倍;稳定期时约是其他氮磷比的2.4倍,且氮磷比128时高达3.6 ng/(106 cells)。不同氮磷比下强壮前沟藻对BDE-47的富集量与脂类含量之间呈一定的正相关关系,线性拟合回归系数近0.6。结果表明,营养盐结构导致了强壮前沟藻的生长和脂类等生化成分变化,并与BDE-47富集量呈正相关关系,从而可对强壮前沟藻富集BDE-47产生影响。     

三种絮凝剂对球等鞭金藻絮凝作用

以3种絮凝剂对等鞭金藻的采收效果及其对藻体的影响为研究目标,以分光光度法、重量法以及显微镜观测为主要研究方法,测定了絮凝剂对藻细胞的絮凝效率、藻体总脂含量的影响以及藻细胞形态变化。结果表明:氯化铁和明矾的絮凝速率最快(<4h);氯化铁浓度≥20mg.L-1,明矾浓度≥80mg.L-1时,可以絮凝沉淀90%以上藻体;比较藻体的损伤程度和总脂产率发现,明矾浓度为80mg.L-1时,藻体总脂产率的最高,达29.9%,并且对细胞伤害最小;可采用80mg.L-1明矾作为絮凝剂对球等鞭金藻进行采收,为生物柴油制备生产提供基础原料。     

异化铁还原细菌LQ25还原重金属Cr(Ⅵ)的特性研究

【背景】异化铁还原细菌能够在还原Fe(Ⅲ)的同时将毒性较大的Cr(Ⅵ)还原成毒性较小的Cr(Ⅲ),解决铬污染的问题。【目的】基于丁酸梭菌(Clostridiumbutyricum)LQ25异化铁还原过程制备生物磁铁矿,开展异化铁还原细菌还原Cr(Ⅵ)的特性研究。【方法】构建以氢氧化铁为电子受体和葡萄糖为电子供体的异化铁培养体系。菌株LQ25培养结束时制备生物磁铁矿。设置不同初始Cr(Ⅵ)浓度(5、10、15、25和30mg/L),分别测定菌株LQ25对Cr(Ⅵ)还原效率以及生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原效率。【结果】菌株LQ25在设置的Cr(Ⅵ)浓度范围内都能良好生长。当Cr(Ⅵ)浓度为15 mg/L时,在异化铁培养条件下,菌株LQ25对Cr(Ⅵ)的还原率为63.45%±5.13%,生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原率为87.73%±9.12%,相比菌株还原Cr(Ⅵ)的效率提高38%。pH变化能影响生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原率,当pH2.0时,生物磁铁矿对Cr(Ⅵ)的还原率最高,几乎达到100%。电子显微镜观察发现生物磁铁矿表面有许多孔隙,X-射线衍射图谱显示生物磁铁矿中Fe(II)的存在形式是Fe(OH)_2。【结论】基于异化铁还原细菌制备生物磁铁矿可用于还原Cr(Ⅵ),这是一种有效去除Cr(Ⅵ)的途径。     

一种用于微藻培养的新型板式光生物反应器

微藻的闪光效应可以大幅提高微藻的光效率,提高微藻产量。通过在传统的板式光生物反应器中加入斜挡板以增强微藻的闪光效应。以小球藻为模型藻种,考察了新型板式光生物反应器内不同光强和不同进口流速对小球藻生长速率和光效率的影响。结果表明,当进口流速为0.16 m/s时,随着光强的提高,小球藻的细胞浓度逐渐增加,光效率逐渐降低;在500μmol/(m2·s)的光强条件下,小球藻细胞浓度和光效率均随着进口流速的提高而增加。新型板式光生物反应器内小球藻的细胞浓度比传统板式光生物反应器提高了39.23%,表明在传统板式光生物反应器内加入斜挡板可有效增强微藻的闪光效应。     

隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum XTS的Cr(Ⅵ)还原特性及相关基因的差异表达

[目的]考察pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度、Fe(Ⅲ)的加入及氧气含量对隐藏嗜酸菌Acidiphiliumcryptum XTS还原Cr(Ⅵ)的影响及其六价铬还原相关基因在不同培养条件下的差异表达.[方法]采用正交试验法L9(34)优选Cr(Ⅵ)还原最适条件;根据模式菌A.cryptum JF-5同源功能基因序列设计引物,对菌株XTS中的六价铬还原相关基因Acry_2099在不同培养条件下的基因差异表达进行分析.[结果]pH为2.9,初始Cr(Ⅵ)浓度为80 mg/L,Fe(Ⅲ)浓度为100 mg/L的条件是该菌株还原Cr(Ⅵ)的最优化配合比,在该条件下处理24 h,Cr(Ⅵ)的还原率达到67.48％;从菌株XTS中成功克隆了Acry 2099基因,其序列与模式菌A.cryptum JF-5的同源功能基因序列一致性达到了99.7％;在不同pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度及氧气含量下Acry_2099基因表达上调情况与Cr(Ⅵ)还原速率呈一致趋势,证明Acry 2099很可能参与还原Cr(Ⅵ)的代谢途径.虽然加入Fe(Ⅲ)能促进Cr(Ⅵ)的还原,但是铁的加入对Acry 2099基因表达水平没有显著的影响.[结论]A.cryptumXTS对Cr(Ⅵ)的还原与pH值、初始Cr(Ⅵ)浓度、Fe(Ⅲ)的存在等因素有关,较低的pH和较高的初始Cr(Ⅵ)浓度对该菌还原Cr(Ⅵ)具有促进作用.     

两种螺旋藻在不同生长阶段的硒胁迫和生物有机化效应

在极大螺旋藻(S.maxima)和钝顶螺旋藻(S.platensis)不同生长阶段进行硒胁迫处理,分别从接种后第1d至第5d开始添加硒,并不断增加硒含量,至第7d使硒的累计添加量为1000mg·L^-1,形成5种不同硒胁迫(硒胁迫Ⅰ～Ⅴ),观察各种硒胁迫下螺旋藻的生物量及对无机硒的生物有机化的影响。结果表明:硒胁迫Ⅰ～Ⅳ对两种螺旋藻的生长影响不明显,而硒胁迫Ⅴ对螺旋藻生长有明显促进作用;藻体含硒总量和螺旋藻对无机硒的有机化率按硒胁迫Ⅰ～Ⅴ依次增加。首次提出硒胁迫强度概念,并用此较好地解释了有关实验结果。     

白色LED复合光谱对4种淡水微藻的影响

利用光效高、耗能小的LED光谱作为光源培养微藻能够降低微藻培养的成本,促进微藻培养实现工业化。比较了6种已市场化的,具有不同光强、不同光谱组成的白色LED复合光谱(1号,光强2 162 lx;2号,光强2 227lx;3号,光强2 794 lx;4号,光强4 587 lx;5号,光强5 356 lx;6号,光强6 244 lx)对4种淡水微藻生长情况和叶绿素含量的影响。结果发现:四尾栅藻在5号光源下,有最大生物质质量浓度和比生长速率,分别为2.89 g/L和0.32g/(L·d)(以细胞干质量计);钝顶螺旋藻在4号光源下,有最大生物质质量浓度和比生长速率,分别为5.05 g/L和0.33 g/(L·d);布朗葡萄藻在6号光源下,有最大生物质质量浓度和比生长速率,分别为1.22 g/L和0.25g/(L·d);而集胞藻在光强较小的光源下生长较好,当光强为2 162 lx时,生物质质量浓度和比生长速率分别为3.05 g/L和0.22 g/(L·d)。在光强较低的情况下,光质的红蓝比对四尾栅藻和布朗葡萄藻的生长没有显著影响(p0.05);与蓝光相比,红光更利于集胞藻和钝顶螺旋藻的生长,分别在红蓝比(R/B)为11.7的1号光源和4号光源下有最大藻细胞密度3.05和5.05 g/L。四尾栅藻、钝顶螺旋藻和布朗葡萄藻的单位水体内叶绿素含量与比生长速率成正比,而单位质量干藻细胞内的叶绿素含量随光强的增大而有所降低。     

Te(Ⅳ)胁迫对两种螺旋藻生长及抗氧化酶系统的影响

在钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)和极大螺旋藻(Spirulina maximum)接种的第5天至第10天添加不同浓度的亚碲酸钠,研究Te(Ⅳ)胁迫对两种螺旋藻的生长、抗氧化活性系统和脂质过氧化作用的影响。结果表明,通过调节添加碲的时间,可以有效地调节碲胁迫强度,随着加碲时间依次后移,碲胁迫强度逐渐减小,螺旋藻的最终生物量递增。碲对螺旋藻的生物效应与碲胁迫强度有关,也与添加碲时藻所处的生长期有关。实验组Ⅲ(分别在第7、8、第9天三天添加碲)的碲胁迫强度并不是最低的,两种螺旋藻的最终生物量也不是最大,但MDA的含量却是最低的,表明该实验组的生长状态是最佳的。各种抗氧化酶(SOD、GPX、CAT、APX和POD)的活性变化情况较复杂。其中,在碲胁迫下,GPX的活性显著提高。       

富硒螺旋藻中硒的有机化及其分布特性

作者已对螺旋藻生物富集硒和铬(Ⅲ)的条件及相关技术进行了详细研究1,2。