【摘 要】
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活体微藻由于其高效性和经济型,常被用于去除水体中低浓度的重金属污染物。为了达到水环境中多种重金属的有效去除,加强微藻对复合重金属污染水体的富集能力,需要研究复合重金属去除作用及相关机理。本课题以普通小球藻作为典型微藻,选择水环境中常见的重金属Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）和Zn（Ⅱ）,研究普通小球藻对单一重金属的去除效果,并通过细胞生长和酶系统变化情况判明去除机理,在此基础上考察Cu（Ⅱ）与C
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活体微藻由于其高效性和经济型,常被用于去除水体中低浓度的重金属污染物。为了达到水环境中多种重金属的有效去除,加强微藻对复合重金属污染水体的富集能力,需要研究复合重金属去除作用及相关机理。本课题以普通小球藻作为典型微藻,选择水环境中常见的重金属Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）和Zn（Ⅱ）,研究普通小球藻对单一重金属的去除效果,并通过细胞生长和酶系统变化情况判明去除机理,在此基础上考察Cu（Ⅱ）与Cr（Ⅵ）,Zn（Ⅱ）与Cr（Ⅵ）复合重金属对藻细胞生长特征及生理特性的影响,揭示普通小球藻对复合重金属去除效果及相关机理。本课题的主要研究成果如下:（1）小球藻对单一重金属（Cu（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）和Zn（Ⅱ））以及复合重金属（Cu（Ⅱ）+Cr（Ⅵ）,Zn（Ⅱ）+Cr（Ⅵ））的吸收量均与各重金属呈现明显的“剂量-效应”关系,重金属投加浓度越高,吸收量也相对越高。（2）单一重金属方面,较低浓度重金属Cu（Ⅱ）（≤0.1mg/L）、Ni（Ⅱ）（≤0.2mg/L）和Zn（Ⅱ）（≤1.0-2.0mg/L之间）通过刺激SOD和CAT酶活性,进而促进藻细胞生长,从而有利于以主动运输为主的方式吸收更多重金属,但当其超过某一阈值,细胞受损程度增强,引起细胞膜通透性改变,进而使得主动运输作用减弱,与此同时被动运输占据主导地位,重金属吸收量继续增加,此时表现为继续增强的SOD和CAT酶活性也不能消除细胞毒害,生长促进减弱甚至抑制,当重金属浓度继续升高,藻细胞体内SOD和CAT酶活性受到抑制,此时细胞毒害进一步增强,进而使得生长抑制效果增强。小球藻对Cr（Ⅵ）相对较低的吸收率归因于Cr（Ⅵ）对小球藻的生长抑制以及外排作用。低浓度下的Cr（Ⅵ）就对小球藻有明显的细胞毒害,增强的酶活性也收效甚微,进而导致藻细胞生长速率降低,生长量和叶绿素均受抑制,随着Cr（Ⅵ）浓度增大,部分酶活性受到抑制,细胞毒害进一步增强,进而使得藻细胞生长和叶绿素抑制效果进一步增强,因此相对其他重金属而言其吸收率始终较低。（3）与单一重金属实验相比,Cu（Ⅱ）或Zn（Ⅱ）的存在均促进了Cr（Ⅵ）的吸收,这可能是重金属对细胞表面活性基团或多糖类物质的竞争性吸附的结果。就典型的0.1 Cu+1.0 Cr组看来,其SOD和CAT酶活性同比最低,表现为小球藻生长状况同比最好,这可能是0.1 Cu+1.0 Cr间产生了某种协同作用,从而降低了藻细胞对Cu（Ⅱ）的吸收,以此降低了细胞毒害;就同样典型的0.1 Zn+1.0 Cr复合组情况而言,其SOD和CAT酶活性同比最高,使得小球藻生长状况同比最差,这可能是0.1 Zn+1.0 Cr间产生了某种拮抗作用,从而增强了了藻细胞对Cr（Ⅵ）的吸收,以此增强了细胞毒害。
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