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海洋石油修复生物的筛选及生物对石油污染响应研究

2020-12-02阅读(918)

海洋石油修复生物的筛选及生物对石油污染响应研究

论文摘要

世界各地在石油开采和运输等过程溢油污染事故频发,对海洋生态环境、社会经济和人体健康带来了极大的危害,石油污染已成为海洋环境中最主要的污染之一。生物修复具有高效、环保、成本低等优点,具有广阔的应用前景。本文选择3种微藻、4种大型海藻、3种贝类,开展了海洋生物对石油污染的去除能力及响应研究,筛选出对石油污染具有较好去除效果的海洋生物,为海洋石油污染的治理提供技术依据。主要内容如下:1、3种微藻对石油烃的去除能力及响应研究（1）微绿球藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻对海水中石油烃（2、4、6mg/L）的去除率随着石油烃浓度的增加逐渐降低,范围为98.58%99.95%。（2）石油烃浓度低于2 mg/L时,3种微藻生长状态良好,叶绿素a浓度和SOD活性同空白对照组相比无显著差异。（3）石油烃浓度高于4 mg/L时,3种微藻的生长均受到抑制,特别是6 mg/L石油烃胁迫组塔玛亚历山大藻和微绿球藻细胞密度几乎未增长。3种微藻的叶绿素a浓度和SOD活性均极显著低于空白对照组和2 mg/L胁迫组,说明较高浓度石油烃胁迫下3种微藻受到损伤。（4）微绿球藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻在低于2 mg/L的石油烃中生长状态良好,且3种微藻对石油烃的去除能力很好,可以用来去除含有一定浓度石油烃的污染海水。2、4种大型海藻对石油烃的去除能力及响应研究（1）海带、裙带菜、带形蜈蚣藻和孔石莼对海水中石油烃（0.8、1.7、2.6、3.6、4.5 mg/L）均有一定的去除能力,除2.6 mg/L处理组的海带、裙带菜外,4种大型海藻对石油烃的去除率均随浓度的增加而逐渐降低。（2）不同浓度的石油烃胁迫对海带、裙带菜的的SOD活性具有一定的影响,低浓度（≤1.7 mg/L）胁迫下前4d对海带、裙带菜的SOD活性均有明显的促进作用,而随着处理时间的延长,至5d时SOD活性基本恢复到对照组水平;中浓度（2.6 mg/L）胁迫下对海带、裙带菜的SOD活性均有明显的促进作用,5d时仍显著高于对照组;高浓度（≥3.6 mg/L）胁迫下45d时SOD活性处于较低水平,显著低于对照组。（3）海带和裙带菜在低于1.7 mg/L的石油烃中生长良好。海带、裙带菜对石油烃的去除率分别为76.381.3%、82.287.5%。海带和裙带菜对石油烃的去除能力远好于带形蜈蚣藻和孔石莼,可以用来去除含有一定浓度石油烃的污染海水。3、3种贝类对石油烃的富集和释放研究（1）文蛤、菲律宾蛤仔和厚壳贻贝均对石油烃（0.8、1.6、2.4、3.2、4.0 mg/L）具有显著的富集能力,文蛤、菲律宾蛤仔和厚壳贻贝的生物富集系数（BCF）分别为17.3835.75、25.5865.38、34.4788.13,菲律宾蛤仔和厚壳贻贝BCF随海水石油浓度的增加逐渐减小。3种贝类对石油烃的富集能力大小为厚壳贻贝>菲律宾蛤仔>文蛤。（2）释放实验后,暴露在较高浓度（≥2.4 mg/L）石油中的文蛤、菲律宾蛤仔和厚壳贻贝体内石油烃含量无法恢复至正常水平。文蛤、菲律宾蛤仔和厚壳贻贝的排出率分别为48.6858.97%、40.6662.85%、60.3868.87%。（3）文蛤、菲律宾蛤仔和厚壳贻贝对石油烃的吸收速率分别是2.867.86mg/kg/d、5.2310.23 mg/kg/d、7.0514.68 mg/kg/d,释放速率分别是1.974.66 mg/kg/d、2.918.67 mg/kg/d、3.816.53 mg/kg/d。3种贝类对石油烃的吸收速率、释放速率均随着海水中石油浓度的增加而增加,对石油烃的吸收速率高于释放速率。（4）富集实验后,在石油烃浓度低于2.4 mg/L时,文蛤体内石油烃含量满足《海洋生物质量》GB18421-2001第二类标准,在石油烃浓度低于4.0 mg/L时,文蛤体内石油烃含量满足《海洋生物质量》GB18421-2001第三类标准;在石油烃浓度低于2.4mg/L时,菲律宾蛤仔体内石油烃含量满足《海洋生物质量》GB18421-2001第三类标准;在石油烃浓度低于0.8 mg/L时,厚壳贻贝体内石油烃含量满足《海洋生物质量》GB18421-2001第三类标准。文蛤、菲律宾蛤仔和厚壳贻贝,可以用来去除含有一定浓度石油烃的污染海水。结果表明:微绿球藻、中肋骨条藻和塔玛亚历山大藻3种微藻对低于2 mg/L的石油烃具有很好的去除效果;海带和裙带菜2种大型海藻对低于1.7 mg/L的石油烃具有较好的去除效果;厚壳贻贝对海水中的石油烃具有一定的去除效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  •   1.1 海洋石油污染
  •     1.1.1 海洋石油污染的危害
  •       1.1.1.1 海洋石油污染对海洋环境和海洋生态系统的危害
  •       1.1.1.2 海洋石油污染的社会危害
  •       1.1.1.3 海洋石油污染对人体健康的危害
  •     1.1.2 海洋石油污染概况
  •     1.1.3 海洋石油污染治理方法
  •   1.2 近海污染的生物修复技术研究进展
  •     1.2.1 微生物对有机污染的修复技术研究进展
  •       1.2.1.1 微生物对海洋石油污染的修复技术研究进展
  •       1.2.1.2 微生物对农药和持久性有机污染物的修复技术研究进展
  •     1.2.2 植物对有机污染的修复技术研究进展
  •     1.2.3 动物对近海污染的修复技术研究进展
  •   1.3 研究意义和内容
  •     1.3.1 研究意义
  •     1.3.2 研究内容
  • 第二章 微藻对石油烃的去除能力及响应研究
  •   2.1 实验材料和方法
  •     2.1.1 实验材料
  •       2.1.1.1 实验微藻和培养方法
  •       2.1.1.2 石油烃母液
  •     2.1.2 实验方法
  •     2.1.3 测定方法
  •       2.1.3.1 细胞密度（N）的测定
  •       2.1.3.2 叶绿素a的测定
  •       2.1.3.3 SOD活性的测定
  •       2.1.3.4 海水石油烃浓度的测定
  •       2.1.3.5 数据分析
  •   2.2 结果与分析
  •     2.2.1 石油烃对微藻细胞生长的影响
  •     2.2.2 石油烃对微藻叶绿素a浓度的影响
  •     2.2.3 石油烃对微藻SOD活性的影响
  •     2.2.4 石油烃残留量和去除率
  •   2.3 讨论
  •     2.3.1 石油烃胁迫对微藻细胞生长的影响
  •     2.3.2 石油烃胁迫对微藻叶绿素a含量的影响
  •     2.3.3 石油烃胁迫对微藻SOD活性的影响
  •   2.4 小结
  • 第三章 大型海藻对石油烃的去除能力及响应研究
  •   3.1 实验材料和方法
  •     3.1.1 实验材料
  •       3.1.1.1 实验海藻和培养方法
  •       3.1.1.2 石油烃母液
  •     3.1.2 实验方法
  •     3.1.3 测定方法
  •       3.1.3.1 大型海藻鲜重和相对生长率的测定
  •       3.1.3.2 海水石油烃浓度的测定
  •       3.1.3.3 大型海藻藻体SOD活性的测定
  •       3.1.3.4 数据分析
  •   3.2 结果与分析
  •     3.2.1 石油烃对大型海藻相对生长率的影响
  •     3.2.2 大型海藻对不同浓度石油烃的去除率
  •     3.2.3 不同浓度石油烃对大型海藻SOD活性的影响
  •       3.2.3.1 不同浓度石油烃对海带SOD活性的影响
  •       3.2.3.2 不同浓度石油烃对裙带菜SOD活性的影响
  •   3.3 讨论
  •   3.4 小结
  • 第四章 贝类对石油烃的富集和释放特征研究
  •   4.1 实验材料和方法
  •     4.1.1 实验材料
  •       4.1.1.1 实验贝类和暂养方法
  •       4.1.1.2 石油烃母液
  •     4.1.2 实验方法
  •       4.1.2.1 贝类对石油烃的富集实验
  •       4.1.2.2 贝类对石油烃的释放实验
  •     4.1.3 测定方法
  •       4.1.3.1 贝类石油烃含量的测定
  •       4.1.3.2 海水石油烃浓度的测定
  •       4.1.3.3 数据分析
  •   4.2 结果与分析
  •     4.2.1 不同贝类对0#柴油的富集和释放特征
  •     4.2.2 不同贝类对0#柴油的吸收速率、释放速率、排出率
  •   4.3 讨论
  •   4.4 小结
  • 第五章 结论与展望
  •   5.1 结论
  •   5.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在读期间发表的学术论文及研究成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 徐丹

    导师: 郭远明

    关键词: 柴油,微藻,大型海藻,贝类,去除率,生物富集系数

    来源: 浙江海洋大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 海洋学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

    单位: 浙江海洋大学

    分类号: X55;X17

    DOI: 10.27747/d.cnki.gzjhy.2019.000231

    总页数: 62

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