重金屬影響微藻生長富集油脂的機(jī)理研究
發(fā)布時間：2020-12-20 06:32
微藻生長富集重金屬獲得生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制生物柴油,是有望緩解環(huán)境污染和能源緊缺的國際前沿研究熱點(diǎn)。本文深入剖析了微藻細(xì)胞富集重金屬后的微觀理化特性,研究了濕藻細(xì)胞破壁過程的動態(tài)結(jié)構(gòu)變化,以及重金屬和破壁方法對制生物柴油成分的影響規(guī)律。本文針對國標(biāo)限制的四種重金屬離子Pb2+、As3+、Cd2+和Hg2+,研究了微藻生長富集重金屬的動力學(xué)特性,表明四種重金屬抑制微藻生長的毒性為Hg2+> Cd2+>As3+>Pb2+。采用氮吸附儀、掃描電鏡、透射電鏡等分析表明：微藻吸附重金屬后的細(xì)胞內(nèi)油脂滴和淀粉粒含量增加,但是在細(xì)胞壁表面出現(xiàn)了溝槽和褶皺,表面顆粒狀突起的直徑由12-30nm增加到15-50nm。微藻細(xì)胞吸附重金屬后的總比表面積由0.54m2/g增大到1.10-1.80m2/g,其中外表面積由0.10m2/g增大到0.92-1.98m2/g,但是內(nèi)孔表面積由0.44m2/g減小到0.18m2/g,而且平均孔徑由51.6nm減小到28.3～46.2nm,這是由于部分重金屬吸附在細(xì)胞壁外表面導(dǎo)致粗糙度增大,而另一部分重金屬擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)孔造成一定堵塞。采用紅外光譜儀、X射線能譜儀...
【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：179 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１北半據(jù)鉛的環(huán)境空氣濃度（ａ）和地面沉積量（ｂ）的空間分布圖??１??
?１＾??地區(qū)產(chǎn)量的５倍左右［＂］（圖１．２）。??７：???????ｒ￣｜ＭＩＡ?■ＷｆＵＣＡＳ?Ｈ?ＥＵＲＯＰＥ?□ＡＵＳＴＲ?化?Ｕ?■化賊?＊??ｎ??云。??３?廣??－?口?ｎ??１９９７?２０００?２０＆１?２００２?２００３?２００４??Ｙｅａｒ??圖１．２世界各地重金屬領(lǐng)的生產(chǎn)量??重金屬箱對人體的腎、肺、肝、腦、骨骼Ｋ及血液系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性，被美??國毒物管理委員會（＾ＳＤ民）列為第六位危機(jī)人體健康的有毒物質(zhì)ｆＷ。福主要??蓄積在腎臟，引起泌尿系統(tǒng)的功能變化。領(lǐng)在人體內(nèi)形成福硫蛋白，它與含送基、??氨基、的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，影響酶的功能，導(dǎo)致蛋白尿和糖尿等；銅還能影響維??生素Ｄ３的活怯，使骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等２０１３年湖南領(lǐng)大米事件是那一??年全國人民最大的話題，由此可見大眾對于重金屬福的關(guān)注度很高的。??親：是地球的自然組成部分，它在地売主壤中的平均含量大約為〇．〇５ｍｇ化ｇ，??當(dāng)然這與地理位置的分布化有很大關(guān)系。自然界中的錄礦石中錄的含量僅為１％??左右
伴隨著世界經(jīng)巧的高速發(fā)展，帶來的世界性難題除了環(huán)境污染問題還有能源??緊缺問題。根據(jù)ＢＰ世界能源統(tǒng)計年鑒，２０１３年全球石油消費(fèi)增長１４０萬桶／日，??即１．４％，高于２０口年的增長率及過去十年的平均水平圖１．３），其中中國等??經(jīng)巧飛速發(fā)展國家對于石油消耗的需求賈獻(xiàn)最大。??？?－?－?－??２．日??｜？產(chǎn)量Ｂ消費(fèi)??１１?Ｉ?Ｉ??ＩＩ?ｎｌＪ??２０１２?２０１３??圖１．３?２０１３年全球石油產(chǎn)量和消費(fèi)增長量??為了解決這一全球關(guān)注的問題，世界各國也都紛紛提出了應(yīng)對的方案。美國??總統(tǒng)布什早在２００７年就簽署了能源獨(dú)立和安全法窠（ＥＩＳＡ），提出了增加可再??４??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淡水和海水養(yǎng)殖珍珠的微量元素特征(英文)[J]. 張恩,黃福泉,王梓桐,李倩. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(09)
[2]A review on completing arsenic biogeochemical cycle: Microbial volatilization of arsines in environment[J]. Peipei Wang,Guoxin Sun,Yan Jia,Andrew A Meharg,Yongguan Zhu. Journal of Environmental Sciences. 2014(02)
[3]Research on KOH/La-Ba-Al2O3 catalysts for biodiesel production via transesterification from microalgae oil[J]. Xiaoyu Zhang,Qing Ma,Bibo Cheng,Jun Wang,Jinshan Li,Fude Nie Institute of Chemical Materials,China Academy of Engineering Physics(CAEP),Mianyang 621900,Sichuan,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(06)
[4]Molecular Identification of a Species in Genus Nannochloropsis[J]. LI Si 1),PAN Kehou 2),,ZHU Baohua 2),MA Xiaolei 1),LIANG Xin 2),and YANG Guanpin 1)1)College of Marine Life Sciences,Ocean University of China,Qingdao 266003,P.R.China 2)Key Laboratory of Mariculture of Chinese Ministry of Education,Ocean University of China,Qingdao 266003,P.R.China. Journal of Ocean University of China. 2011(04)
[5]板栗內(nèi)皮對水溶液中鎘的吸附研究[J]. 丁洋,靖德兵,周連碧,楊曉松,吳亞君. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2011(09)
[6]Effects of inorganic arsenic on growth and microcystin production of a Microcystis strain isolated from an algal bloom in Dianchi Lake,China[J]. GONG Yan 1,AO HongYi 2,LIU BiBo 3,WEN Sheng 4,WANG Zhi 5,HU DingJing 1,ZHANG XingZhong 1,SONG LiRong 2 &LIU JianTong 2* 1 Institute of Agricultural Quality Standards&Testing Technology,Hubei Academy of Agriculture Sciences,Wuhan 430064,China;2 Institute of Hydrobiology,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430072,China;3 Department of Resourses and Environment Engineering,Henan Institute of Engineering,Zhengzhou 451191,China;4 National Institute of Nutrition and Food Safety,Chinese Center for Disease Control and Prevention,Beijing 100050,China;5 Institute of Agricultural Resource and Environmental Sciences,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China. Chinese Science Bulletin. 2011(22)
[7]Toxicity of copper,lead,and cadmium on the motility of two marine microalgae Isochrysis galbana and Tetraselmis chui[J]. Guangxu Liu 1,Xueliang Chai 2,Yanqing Shao 2,Lihua Hu 2,Qilang Xie 2,Hongxi Wu 2,3 1.College of Animal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China 2.Zhejiang Mariculture Research Institute,Wenzhou 325005,China 3.Zhejiang Key Laboratory of Exploitation and Preservation of Costal Bio-resources,Wenzhou 325005,China. Journal of Environmental Sciences. 2011(02)
[8]環(huán)境中砷與溶解有機(jī)質(zhì)的絡(luò)合作用[J]. 劉廣良,蔡勇. 環(huán)境化學(xué). 2011(01)
[9]水煤漿燃燒可吸入顆粒物分布及排放規(guī)律[J]. 張光學(xué),劉建忠,周俊虎,葉琳,張保生,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2008(10)
[10]Heavy Metal Bioaccumulation and Toxicity with Special Reference to Microalgae[J]. K. K. I. U. Arunakumara. Journal of Ocean University of China. 2008(01)
本文編號：2927384
【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：179 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１北半據(jù)鉛的環(huán)境空氣濃度（ａ）和地面沉積量（ｂ）的空間分布圖??１??
?１＾??地區(qū)產(chǎn)量的５倍左右［＂］（圖１．２）。??７：???????ｒ￣｜ＭＩＡ?■ＷｆＵＣＡＳ?Ｈ?ＥＵＲＯＰＥ?□ＡＵＳＴＲ?化?Ｕ?■化賊?＊??ｎ??云。??３?廣??－?口?ｎ??１９９７?２０００?２０＆１?２００２?２００３?２００４??Ｙｅａｒ??圖１．２世界各地重金屬領(lǐng)的生產(chǎn)量??重金屬箱對人體的腎、肺、肝、腦、骨骼Ｋ及血液系統(tǒng)均可產(chǎn)生毒性，被美??國毒物管理委員會（＾ＳＤ民）列為第六位危機(jī)人體健康的有毒物質(zhì)ｆＷ。福主要??蓄積在腎臟，引起泌尿系統(tǒng)的功能變化。領(lǐng)在人體內(nèi)形成福硫蛋白，它與含送基、??氨基、的蛋白質(zhì)分子結(jié)合，影響酶的功能，導(dǎo)致蛋白尿和糖尿等；銅還能影響維??生素Ｄ３的活怯，使骨質(zhì)疏松、萎縮、變形等２０１３年湖南領(lǐng)大米事件是那一??年全國人民最大的話題，由此可見大眾對于重金屬福的關(guān)注度很高的。??親：是地球的自然組成部分，它在地売主壤中的平均含量大約為〇．〇５ｍｇ化ｇ，??當(dāng)然這與地理位置的分布化有很大關(guān)系。自然界中的錄礦石中錄的含量僅為１％??左右
伴隨著世界經(jīng)巧的高速發(fā)展，帶來的世界性難題除了環(huán)境污染問題還有能源??緊缺問題。根據(jù)ＢＰ世界能源統(tǒng)計年鑒，２０１３年全球石油消費(fèi)增長１４０萬桶／日，??即１．４％，高于２０口年的增長率及過去十年的平均水平圖１．３），其中中國等??經(jīng)巧飛速發(fā)展國家對于石油消耗的需求賈獻(xiàn)最大。??？?－?－?－??２．日??｜？產(chǎn)量Ｂ消費(fèi)??１１?Ｉ?Ｉ??ＩＩ?ｎｌＪ??２０１２?２０１３??圖１．３?２０１３年全球石油產(chǎn)量和消費(fèi)增長量??為了解決這一全球關(guān)注的問題，世界各國也都紛紛提出了應(yīng)對的方案。美國??總統(tǒng)布什早在２００７年就簽署了能源獨(dú)立和安全法窠（ＥＩＳＡ），提出了增加可再??４??
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]淡水和海水養(yǎng)殖珍珠的微量元素特征(英文)[J]. 張恩,黃福泉,王梓桐,李倩. 光譜學(xué)與光譜分析. 2014(09)
[2]A review on completing arsenic biogeochemical cycle: Microbial volatilization of arsines in environment[J]. Peipei Wang,Guoxin Sun,Yan Jia,Andrew A Meharg,Yongguan Zhu. Journal of Environmental Sciences. 2014(02)
[3]Research on KOH/La-Ba-Al2O3 catalysts for biodiesel production via transesterification from microalgae oil[J]. Xiaoyu Zhang,Qing Ma,Bibo Cheng,Jun Wang,Jinshan Li,Fude Nie Institute of Chemical Materials,China Academy of Engineering Physics(CAEP),Mianyang 621900,Sichuan,China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2012(06)
[4]Molecular Identification of a Species in Genus Nannochloropsis[J]. LI Si 1),PAN Kehou 2),,ZHU Baohua 2),MA Xiaolei 1),LIANG Xin 2),and YANG Guanpin 1)1)College of Marine Life Sciences,Ocean University of China,Qingdao 266003,P.R.China 2)Key Laboratory of Mariculture of Chinese Ministry of Education,Ocean University of China,Qingdao 266003,P.R.China. Journal of Ocean University of China. 2011(04)
[5]板栗內(nèi)皮對水溶液中鎘的吸附研究[J]. 丁洋,靖德兵,周連碧,楊曉松,吳亞君. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2011(09)
[6]Effects of inorganic arsenic on growth and microcystin production of a Microcystis strain isolated from an algal bloom in Dianchi Lake,China[J]. GONG Yan 1,AO HongYi 2,LIU BiBo 3,WEN Sheng 4,WANG Zhi 5,HU DingJing 1,ZHANG XingZhong 1,SONG LiRong 2 &LIU JianTong 2* 1 Institute of Agricultural Quality Standards&Testing Technology,Hubei Academy of Agriculture Sciences,Wuhan 430064,China;2 Institute of Hydrobiology,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430072,China;3 Department of Resourses and Environment Engineering,Henan Institute of Engineering,Zhengzhou 451191,China;4 National Institute of Nutrition and Food Safety,Chinese Center for Disease Control and Prevention,Beijing 100050,China;5 Institute of Agricultural Resource and Environmental Sciences,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China. Chinese Science Bulletin. 2011(22)
[7]Toxicity of copper,lead,and cadmium on the motility of two marine microalgae Isochrysis galbana and Tetraselmis chui[J]. Guangxu Liu 1,Xueliang Chai 2,Yanqing Shao 2,Lihua Hu 2,Qilang Xie 2,Hongxi Wu 2,3 1.College of Animal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310029,China 2.Zhejiang Mariculture Research Institute,Wenzhou 325005,China 3.Zhejiang Key Laboratory of Exploitation and Preservation of Costal Bio-resources,Wenzhou 325005,China. Journal of Environmental Sciences. 2011(02)
[8]環(huán)境中砷與溶解有機(jī)質(zhì)的絡(luò)合作用[J]. 劉廣良,蔡勇. 環(huán)境化學(xué). 2011(01)
[9]水煤漿燃燒可吸入顆粒物分布及排放規(guī)律[J]. 張光學(xué),劉建忠,周俊虎,葉琳,張保生,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2008(10)
[10]Heavy Metal Bioaccumulation and Toxicity with Special Reference to Microalgae[J]. K. K. I. U. Arunakumara. Journal of Ocean University of China. 2008(01)
本文編號：2927384
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