羟基自由基快速杀灭典型有害甲藻的研究

论文摘要

赤潮是指海洋中浮游生物过度增殖或聚集而令海水变色的现象。赤潮频发对海洋生态环境、社会经济发展以及人类健康带来了严重威胁,其中以有害甲藻赤潮的危害最为严重。本研究基于大气压强电离放电生成OH的高级氧化技术,利用·OH实验装置分别杀灭链状亚历山大藻、微小亚历山大藻和微小原甲藻。探究了·OH分别杀灭三种甲藻的剂量-效应关系和时间-效应关系,与CuSO4、ClO2和H2O2杀灭三种甲藻的杀灭效果作对比分析,并利用DAPI荧光染色技术研究了·OH对DNA的氧化损伤影响。（1）利用·OH分别杀灭链状亚历山大藻、微小亚历山大藻和微小原甲藻。结果表明:·OH对藻密度为1.00 × 104 cells/mL的链状亚历山大藻、微小亚历山大藻和微小原甲藻的杀灭阈值分别为0.91 mg/L、0.81 mg/L和0.68 mg/L,相对应的 CT 阈值为 0.091 mg min/L、0.081 mg·min/L 和 0.068 mg·min/L。在·OH 杀灭阈值下,三种甲藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm和Y（Ⅱ）均下降为0,藻细胞失去光合能力。（2）利用CuSO4、ClO2和H2O2分别杀灭链状亚历山大藻、微小亚历山大藻和微小原甲藻的实验结果表明:CuSO4杀灭亚历山大藻和微小原甲藻的CT阈值分别为 5760 mg·min/L 和 4320 mg·min/L,是·OH 的 50000～60000 倍;ClO2 杀灭链状亚历山大藻、微小亚历山大藻和微小原甲藻的CT阈值分别为9.1 mg-min/L、8.1 mg·min/L和6.8 mg.min/L,是·OH的100倍;H2O2杀灭三种甲藻的CT值为14400 mg·min/L时,对链状亚历山大藻、微小亚历山大藻和微小原甲藻的杀灭率分别为45.2%、60.6%和84.0%,不能完全杀灭甲藻。（3）利用DAPI荧光染色技术研究了不同浓度·OH杀灭三种有害甲藻后的DNA结构变化,结果表明DNA断裂程度随着·OH浓度的增加而升高,·OH可对藻细胞造成不可修复的损伤。综上所述,利用基于大气压强电离放电高效生成·OH的新型高级氧化技术可快速高效杀灭有害甲藻,推测其杀灭机理主要为·OH对DNA的氧化损伤。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 有害甲藻赤潮污染现状
•     1.1.1 典型有害甲藻赤潮的研究
•     1.1.2 甲藻赤潮爆发的成因
•     1.1.3 甲藻赤潮爆发的危害
•   1.2 赤潮防控及治理研究进展
• 4杀灭赤潮藻'>    1.2.1 CuSO₄杀灭赤潮藻
• 2杀灭赤潮藻'>    1.2.2 ClO₂杀灭赤潮藻
• 3杀灭赤潮藻'>    1.2.3 O₃杀灭赤潮藻
• 2O₂杀灭赤潮藻'>    1.2.4 H₂O₂杀灭赤潮藻
•     1.2.5 粘土改性法杀灭赤潮藻
•   1.3 高级氧化技术——·OH杀灭赤潮藻的方法
•     1.3.1 高级氧化技术和·OH的特性
•     1.3.2 高级氧化技术杀灭赤潮藻的研究进展
•   1.4 本文研究的主要内容
• 第2章 羟基自由基快速杀灭有害甲藻的实验研究
•   2.1 材料与方法
•     2.1.1 实验材料
•     2.1.2 ·OH实验装置
•     2.1.3 大气压强电离放电技术
•     2.1.4 ·OH高效生成的机理
•   2.2 检测方法
•     2.2.1 总氧化剂TRO的测定
• @green染色法检测藻细胞活性'>    2.2.2 SYTOX^@green染色法检测藻细胞活性
•     2.2.3 流式细胞仪检测藻细胞活性
•     2.2.4 藻细胞叶绿素荧光参数的检测
•   2.3 ·OH杀灭链状亚历山大藻的剂-效、时-效关系
•     2.3.1 SYTOX@green染色法确定杀灭阈值
•     2.3.2 流式细胞仪确定杀灭阈值
•     2.3.3 藻细胞光合活性确定杀灭阈值
•     2.3.4 ·OH杀灭链状亚历山大藻的时间-效应关系
•   2.4 ·OH杀灭微小亚历山大藻的剂-效、时-效关系
• @green染色法确定杀灭阈值'>    2.4.1 SYTOX^@green染色法确定杀灭阈值
•     2.4.2 流式细胞仪确定杀灭阈值
•     2.4.3 藻细胞光合活性确定杀灭阈值
•     2.4.4 ·OH杀灭微小亚历山大藻的时间-效应关系
•   2.5 ·OH杀灭微小原甲藻的剂-效、时-效关系
• @green染色法确定杀灭阈值'>    2.5.1 SYTOX^@green染色法确定杀灭阈值
•     2.5.2 流式细胞仪确定杀灭阈值
•     2.5.3 藻细胞光合活性确定杀灭阈值
•     2.5.4 ·OH杀灭微小原甲藻的时间-效应关系
•   2.6 ·OH杀灭三种典型有害甲藻的CT阈值对比
•   2.7 本章小结
• 第3章 ·OH与其它氧化剂杀灭有害甲藻的杀灭效果对比分析
•   3.1 实验方法
• 4杀灭的实验方法'>    3.1.1. CuSO₄杀灭的实验方法
• 2杀灭的实验方法'>    3.1.2. ClO₂杀灭的实验方法
• 2O₂杀灭的实验方法'>    3.1.3 H₂O₂杀灭的实验方法
•   3.2 杀灭链状亚历山大藻的杀灭效果对比分析
• 4、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭效果对比'>    3.2.1 CuSO₄、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭效果对比
•     3.2.2 流式细胞仪检测结果的对比分析
• 4、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭后的藻形态变化对比'>    3.2.3 CuSO₄、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭后的藻形态变化对比
•   3.3 杀灭微小亚历山大藻的杀灭效果对比分析
• 4、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭效果对比'>    3.3.1 CuSO₄、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭效果对比
•     3.3.2 流式细胞仪检测结果的对比分析
• 4、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭后的藻形态变化对比'>    3.3.3 CuSO₄、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭后的藻形态变化对比
•   3.4 杀灭微小原甲藻的杀灭效果对比分析
• 4、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭效果对比'>    3.4.1 CuSO₄、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭效果对比
•     3.4.2 流式细胞仪检测结果的对比分析
• 4、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭后的藻形态变化对比'>    3.4.3 CuSO₄、ClO₂、H₂O₂和·OH杀灭后的藻形态变化对比
•   3.5 本章小结
• 第4章 ·OH杀灭有害甲藻的DAPI荧光结果分析
•   4.1 实验方法
•     4.1.1 ·OH杀藻方法
•     4.1.2 DAPI染色方法
•   4.2 链状亚历山大藻DAPI染色结果分析
•   4.3 微小亚历山大藻DAPI染色结果分析
•   4.4 微小原甲藻DAPI染色结果分析
•   4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张延羽

导师: 白敏冬

关键词: 羟基自由基,链状亚历山大藻,微小亚历山大藻,微小原甲藻

来源: 厦门大学

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

单位: 厦门大学

分类号: X55

DOI: 10.27424/d.cnki.gxmdu.2019.000379

总页数: 91

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