海水小球藻和杜氏盐藻作为海洋环境监测指标生物的分析

摘要

随着人口的增多和人类活动的加剧，我们对于海洋环境的破坏日益加剧，各种污染物质造成严重的海洋问题，已经导致海洋生态系统紊乱并制约着经济社会的可持续发展，对海洋环境污染进行早期有效的监测迫在眉睫。生物监测是利用群落、种群或生物个体感知外界环境的变化而引起自身的生理生化变化来反映污染状况的一种监测方法。将生物标志物应用于环境监测中，可获得相关环境变化的信息，从而对环境进行预警或评价。
　　小球藻和杜氏盐藻是一种广泛存在于海洋中的浮游植物，藻细胞中含有蛋白质、多糖、脂类及多种无机元素，且细胞代谢快，应用价值高。本文以大连市周边海域海水为研究对象，设置8个有代表性的海水采样点，以小球藻和杜氏盐藻为实验材料，用采样点的海水培养小球藻和杜氏盐藻，采用分光光度法测定微藻的生长曲线和叶绿素含量，考马斯亮蓝染色法测定微藻细胞内蛋白质含量，葸酮比色法测定微藻细胞内多糖含量，随后利用灰色关联度分析方法分析得出海水样品成分和微藻生理生化指标之间的相互关系。
　　主要结论如下:
　　(1)对辽宁省大连市附近海域8个采样点采集的海水进行化学成分分析，得出8个采样点海水盐度相差不大，除星海广场海域外BOD5含量整体偏高，东港商务区、星海广场和塔河湾浴场海域的溶解氧含量均偏低;塔河湾浴场海域的石油类污染物含量最高，推测是由于该海域属于近海捕捞区，有大量渔船长期在此作业，造成该海域石油类污染物含量偏高;星海广场海域的硝酸盐和亚硝酸盐含量高于其他采样点;旅顺口区黄金山浴场的石油类污染物和阴离子表面活性剂含量均偏高;旅顺口区龙河入海口的总磷、总氮、石油类污染物、硝酸盐和亚硝酸盐的含量均偏高，由于该海域属于河流入海口，因此通过河流排入海洋周围的有机污染物含量要高于其他采样点。
　　(2)用8个采样点的海水样品培养小球藻及盐藻，测定其细胞数目及生化指标，分析数据表明:小球藻的生长状态及生化指标随海水化学指标的变化而有明显变化，其中东港商务区、星海广场、旅顺口区黄金山浴场海域的水样能够抑制小球藻细胞中蛋白质的积累，而盐藻的细胞数目及胞内的生化指标并未随海水样品的变化有显著变化，说明小球藻较盐藻更适合作为海水的生物标志物，可以根据小球藻的数目及生化指标的分析来评价该海域的污染状况，其更具潜在开发价值。
　　(3)通过DPS数据处理系统，对微藻生化指标与海水的化学特征进行相关性分析，结果表明:海水中总磷、总氮和亚硝酸盐与微藻细胞数目的密切相关，阴离子表面活性剂与微藻叶绿素a的合成关联度高。在微藻培养初期，海水中石油类物质、亚硝酸盐、总磷及总氮都与小球藻胞内多糖的含量有较高的关联度;在微藻培养的前中期，海水中氮、磷元素与微藻细胞内蛋白质的含量关联度高;在后期培养阶段，海水的盐度和阴离子表面活性剂指标与微藻蛋白质含量关联度高，盐度和小球藻多糖含量关联度增高，总磷、总氮、石油类物质和亚硝酸盐与盐藻的多糖浓度关连度减小。

目录

声明

摘要

引言

1 文献综述

1．1 海洋环境污染现状及其监测

1．1．1 海洋环境污染现状

1．1．2 海洋污染物特征及成因

1．1．3 海洋环境污染监测方法

1．1．4 生物标志物

1．2 小球藻、杜氏盐藻的生物学特性

1．2．1 小球藻

1．2．2 盐藻

1．3 海水理化成分

1．3．1 盐度

1．3．2 溶解氧

1．3．3 BOD5

1．3．4 阴离子表面活性剂

1．3．5 总磷

1．3．6 总氮、硝酸盐和亚硝酸盐

1．4 DPS数据处理系统

1．4．1 DPS数据处理系统

1．4．2 灰色系统分析方法简介

1．5 研究的目的及意义

2 海水理化指标的测定

2．1 实验材料

2．1．1 采样点及样品处理

2．1．2 标准海水

2．2 实验药品和仪器

2．2．1 实验药品和试剂

2．2．2 实验仪器

2．3 海水理化指标的测定方法

2．3．1 盐度

2．3．2 溶解氧

2．3．3 BOD5

2．3．4 总有机磷

2．3．5 总氮、硝酸盐和亚硝酸盐

2．3．6 阴离子表面活性剂

2．4 实验结果与讨论

2．4．1 盐度、溶解氧结果分析

2．4．2 BOD5结果分析

2．4．3 总磷、总氮结果分析

2．4．4 阴离子表面活性剂、石油类结果分析

3 利用海水样品培养微藻及微藻生化指标的测定

3．1 实验材料

3．1．1 海水样品

3．1．2 藻种

3．1．3 实验药品和仪器

3．1．4 培养基

3．2 实验方法

3．2．1 微藻的培养

3．2．2 微藻细胞密度测定方法

3．2．3 微藻细胞中蛋白质含量的测定方法

3．2．4 微藻细胞中总糖的含量的测定

3．2．5 微藻叶绿素a含量的测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 微藻细胞密度

3．3．2 微藻细胞叶绿素a含量

3．3．3 微藻细胞内蛋白质含量

3．3．4 微藻细胞内多糖含量

3．4 本章小结

4 微藻生化指标与海水理化指标的相关性分析

4．1 实验方法

4．2 灰色关联度分析

4．2．1 原理与方法简介

4．2．2 DPS平台的操作步骤

4．3 结果与讨论

4．3．1 微藻细胞数目与海水理化指标的关联度分析结果

4．3．2 微藻细胞叶绿素a浓度与海水理化指标的关联度分析结果

4．3．3 微藻细胞蛋白质浓度与海水理化指标的关联度分析结果

4．3．4 微藻细胞多糖浓度与海水化学指标的关联度分析结果

4．4 小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢