YIC-IR  > 中科院烟台海岸带研究所知识产出
典型海洋微藻对环丙沙星的去除及影响因素分析
姜现静
Subtype硕士
Thesis Advisor吕剑
2022-05-20
Training institution中国科学院烟台海岸带研究所
Degree Grantor中国科学院大学
Degree Name工学硕士
Degree Discipline环境工程
Keyword微藻筛选 三角褐指藻 环丙沙星 应激响应
Abstract随着我国海水养殖业的蓬勃发展,抗生素在养殖领域的广泛应用导致沿海水域面临严峻的抗生素污染问题,对生态平衡和人类健康具有一定风险。微藻生物技术用于去除抗生素为同步实现生物质资源化利用和水体污染治理提供了新思路。 本文以氟喹诺酮类抗生素环丙沙星为目标污染物,从自然海水及常用的海水养殖饵料微藻中筛选出对环丙沙星去除效果最佳的藻种,研究了高效降解微藻对环丙沙星的去除规律和环境因素对去除效率的影响,并分析了微藻对环丙沙星的应激响应。本文所取得的主要结论包括以下几方面: (1)海水养殖常用微藻对环丙沙星的去除能力高于环境样品中分离出的微藻。在20℃、光暗周期14 L:10 D、光照3000 lx的条件下,从环境海水样品中分离出5株微藻(RS-1、RS-2、QD、YT-1和YT-2),驯化培养后接种30天环丙沙星被去除10.7%~24.3%。而未经驯化的三角褐指藻、小球藻和湛江等鞭金藻接种27天环丙沙星被去除23.2%~43.8%。三角褐指藻90天可去除60.0%的环丙沙星。 (2)三角褐指藻对环丙沙星的去除以生物作用为主,该过程符合一级动力学模型,半衰期为47天。环丙沙星去除率与微藻接种量和环丙沙星初始浓度(100~1000 μg/L)均呈负相关。葡萄糖、乙酸钠和碳酸氢钠与环丙沙星共存时均促进了三角褐指藻的生长,但葡萄糖和碳酸氢钠对环丙沙星的去除表现为抑制作用、乙酸钠表现为促进作用。三角褐指藻通过异养营养去除环丙沙星。 (3)三角褐指藻在温度20℃、光照3000 lx、盐度10 g/L、pH为5.5时能更高效地去除环丙沙星,其中盐度影响比较明显。三角褐指藻在20℃生长状态最佳且环丙沙星去除率最高(67.4%)。在3000 lx光照下虽然三角褐指藻所受生长抑制程度最大但对环丙沙星去除率最高(65.4%)。环丙沙星去除率随盐度升高而逐渐降低,10 g/L盐度下去除率为95.1%。pH为5.5时环丙沙星去除率为76.4%。然而,实际自然海水的盐度和pH不会发生大幅度变化,会限制三角褐指藻对环丙沙星的去除。 (4)三角褐指藻对高浓度(10 mg/L)环丙沙星胁迫产生了灵敏的抗氧化应激,光合色素、可溶性糖和总蛋白含量均显著降低,丙二醛含量迅速增加,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性明显增强。三角褐指藻对低浓度(600 μg/L)环丙沙星具有较强的耐受能力,总蛋白和丙二醛含量最终和对照组一致,超氧化物歧化酶活性全程保持相对稳定。 本文的创新点在于证实了硅藻三角褐指藻去除海水中环丙沙星的潜力,为微藻治理海洋抗生素污染提供参考;分析了三角褐指藻对环丙沙星的应激响应,为利用分子生物学手段强化微藻去除抗生素的效果提供理论支撑。
Pages83
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.yic.ac.cn/handle/133337/30828
Collection中科院烟台海岸带研究所知识产出
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GB/T 7714
姜现静. 典型海洋微藻对环丙沙星的去除及影响因素分析[D]. 中国科学院大学,2022.
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