稻麦秆对铜绿微囊藻生长的抑制作用及其机理研究

摘要

近年来随着人口增长和经济的迅速发展,以及水资源的不合理开发利用,水体富营养化呈现加剧恶化的趋势。探索有效的、经济的、无二次污染的控制水华发生的方法是保护湖泊等水域的重要任务。秸秆抑藻具有经济有效和对环境友好的特点,其抑藻能力强,对其它水生生物没有毒副作用,是控制蓝藻水华的一种新途径。本文探讨了秸秆最佳的浸泡时间、投加量,考察了稻麦秸秆在不同条件下分别对铜绿微囊藻的抑藻效果,分析了秸秆抑藻的抑制机理。研究表明:
　　 秸秆浸泡时间的延长,有利于提高浸出液的抑藻效果,但浸泡时间过长则无益于抑藻效果提高。浸泡时间15天的浸出液抑藻效果最好,第9天的抑制率能高达75.99％。而浸泡时间为20天的浸出液在第9天的抑制率为73.15％。稻秆浸出液投加量达7.5％以上具有显著的抑藻效果。
　　 稻草不同部分的抑藻效果是稻根浸出液＞稻穗浸出液＞稻杆浸出液。稻草秸秆和大麦秆之间是大麦杆部的抑制效果优于稻杆的,稻穗的抑制效果优于麦穗的,稻根的抑制效果优于麦根的。加秸秆浸出液比直接投加秸秆的抑藻效果明显;曝气条件下的秸秆比未曝气的抑藻效果明显。
　　 灭菌不会消减掉秸秆或秸秆浸出液的抑藻作用,化感物质应是主导因素。藻细胞会因为抑藻物质而发生了一系列的应激反应,SOD活力会先升高后降低,MDA含量则逐渐上升。经GC/MS检测脂肪酸和酚酸类物质应是稻秆表现抑藻活性的主要原因之一。
　　 通过上述实验可以推断秸秆的抑藻机理是:破坏叶绿素,破坏细胞膜,影响某些酶的活性。化感物质使藻细胞不再合成新的叶绿素,并破坏原有的叶绿素;化感物质会引起藻细胞酯膜过氧化程度加剧,导致细胞膜的损伤;藻细胞膜上的酯膜过氧化反应会产生大量的MDA,所以MDA呈上升趋势等。SOD活力的降低打破了细胞内自由基产生与清除间的正常平衡状态,使自由基过量产生并积累,从而进一步对藻造成伤害,由此达到抑藻效果。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 水体富营养化的现状和危害

1.1.2 水体富营养化的控制措施

1.2 秸秆化感作用在控制水华藻类中的应用

1.2.1 化感作用的概念

1.2.2 秸秆控藻研究简介

1.2.3 秸秆实际应用的进展及国内外发展趋势

1.3 秸秆控藻机理的理论探究

1.3.1 物理机理

1.3.2 生物机理

1.3.3 化学机理

1.4 论文的研究意义,研究目标和研究内容

1.4.1 研究意义

1.4.2 研究目标

1.4.3 研究内容

第二章 稻草秸秆浸出液对铜绿微囊藻生长的影响

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.2.1 实验材料

2.2.2 主要试剂

2.2.3 主要仪器设备

2.2.4 培养方法

2.2.5 测定方法

2.2.6 实验方法

2.3 结果与讨论

2.3.1 稻草浸出液对不同起始浓度铜绿微囊藻的抑藻作用

2.3.2 稻草浸泡时间对抑藻作用的影响

2.3.3 稻草浸出液浓度对抑藻作用的影响

2.4 本章小结

第三章 稻麦秸秆抑藻活性的比较

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.2.1 实验材料

3.2.2 主要试剂

3.2.3 主要仪器设备

3.2.4 测定方法

3.2.5 实验方法

3.3 结果与分析

3.3.1 稻草不同部分浸出液的抑藻活性的比较

3.3.2 稻草与大麦秸秆不同部位浸出液的抑藻活性的比较

3.3.3 稻麦秸秆与稻麦秸秆浸出液的抑藻作用的比较

3.4 本章小结

第四章 秸秆抑制藻生长的机理初探

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.2.1 实验材料

4.2.2 主要试剂

4.2.3 主要仪器设备

4.2.4 测定方法

4.2.5 实验方法

4.3 结果与分析

4.3.1 灭菌与否对铜绿微囊藻生长的影响

4.3.2 不同提取成分对铜绿微囊藻生长的影响

4.3.3 秸秆水解液中抑制物的GC/MS定性分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文