重金属Cu2+、Pb2+和不同营养盐条件对异枝江蓠生理生化的影响

摘要

异枝江蓠（Gracilaria bailinae）是江蓠属中的一种重要经济型海藻，在中国主要分布于广东海南等沿海地区。主要用途可以提取藻体内的琼胶及作为饲养鲍鱼的饵料。另一方面，由于异枝江蓠可以吸附养殖水体中大量的氮磷等营养物质，同时对于重金属的毒害有一定的耐受作用，其在修复富营养水体，净化水质等方面的作用日益受到人们的重视。
　　本文以异枝江蓠为实验材料，通过设置不同浓度的铜离子浓度梯度（0、25、50、100、250及500μg·L-1），不同铅离子浓度(0、0.05、0.5、2.5、5和10mg·L-1)，及在两种氮水平培养条件下，通过测定藻体内各生理生化指标的变化了解藻体对重金属的耐受性。同时通过比较在两种氮水平下，异枝江蓠对重金属铜，铅的胁迫响应。另一方面，通过研究异枝江蓠在不同营养盐（设置不同总氮的浓度，不同氮磷比，不同形态氮的比例）条件下，藻体相对生长速率，藻蓝蛋白，藻红蛋白，叶绿素a，类胡萝卜素，可溶性蛋白，丙二醛等生理生化组分的变化。结果表明：
　　1.随着铜、铅离子浓度的增加，藻体的相对生长速率表现出不断减少的的趋势。藻体分别在铜离子浓度为0~100μg·L-1，铅离子浓度在0~0.5mg·L-1的范围内有一定的耐受能力，光合色素及藻胆蛋白等各项生化指标的变动不是很剧烈。但是当铜离子浓度超过250μg·L-1，重金属铜对于藻体的毒害作用显现出来。尤其当铜离子浓度达到500μg·L-1，铅离子为5 mg·L-1，10 mg·L-1时，藻体颜色逐渐变浅变淡，生长几乎处于停滞状态，各生理指标变化剧烈，藻体受到毒害作用明显。
　　2.在两种氮水平下，铜、铅离子浓度显著的抑制了藻体的生长，同时随着重金属离子浓度的增加，抑制作用不断的增强。尽管在氮加富的情况下促进了藻体的生长，光合色素、藻胆蛋白的含量相对于不加富组有所增加。但是在高浓度的重金属离子作用下并不明显。在高浓度的铜离子浓度下（250μg· L-1），氮加富组和正常组相比较，相对生长速率、光合色素、藻胆蛋白及过氧化物酶的活性，在两者间差异并不明显。尤其在高浓度的铅离子浓度下（5，10 mμ· L-1），氮加富组和正常组相比较，光合色素、藻胆蛋白及过氧化物酶的活性在氮加富组显著的降低，抑制作用加强。
　　3.不同营养盐对异枝江蓠生理生化组分的变化的研究结果表明，当总氮浓度处于156~250μg·L-1的范围，氮磷比处于10:1,5:1,50:1的范围，氨基氮的浓度较亚硝基氮及硝基氮的比例较高时异枝江蓠处于较好的生长状态。当总氮的浓度为208μg·L-1时，氮磷比10:1，NO3--N：NH4+-N：NO2--N比例为1:10:5时，异枝江蓠处于最佳的生长状态。光合色素、藻胆蛋白及可溶性蛋白的含量相对处于较高的含量，丙二醛的含量较低，抗氧化能力较强。当藻体处于低氮及高氮的环境下，藻体处于低氮磷比1：1及高氮磷比100：1的环境下都不利于藻体的生长，各生理生化指标含量较低，藻体生长受到一定的抑制作用。

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第一章 绪论

1. 1 广东水域海水质量状况概述

1.2大型海藻对重金属的耐受机理及生物修复作用机理

1. 3 大型海藻对水体中营养盐的去除作用

1. 4 异枝江蓠的研究现状

第二章实验方法

2. 1 实验所用仪器及药品

2. 2 实验测定指标和方法

2. 3 数据统计和分析

第三章 异枝江蓠在不同营养盐水平下的生理生化响应

3. 1 实验材料和方法

3. 2 实验结果分析

3.3讨论

3.4小结

第四章重金属铜、铅和氮加富对异枝江蓠生理生化的影响

4. 1 实验材料处理及设计

4. 2 实验结果与分析

4.3讨论

4.4小结

第五章总结和展望

5. 1 总结

5. 2 展望

参考文献

致谢