镉对嗜热小球藻的毒性效应及生物富集研究

藻类在重金属生物修复中具有巨大的潜力,探究藻-镉之间的相互作用,确定藻株性能,具有重要的意义。从矿区污染环境中筛选得到一株嗜热小球藻(Chlorella thermophila),考察不同Cd^(2+)浓度胁迫下嗜热小球藻的生理生化特性及其镉富集能力。结果表明:嗜热小球藻对Cd^(2+)具有较强的耐受能力,嗜热小球藻的96 h半效应浓度(EC50-96 h)为8.969 mg/L;随着Cd^(2+)浓度的增加,小球藻细胞内的光合色素含量逐渐降低;在小球藻藻细胞内抗氧化系统中超氧化物歧化酶(SOD)含量呈先增加后降低的趋势,7 mg/L Cd^(2+)浓度下小球藻藻细胞内抗氧化系统中SOD的含量最高,说明过高的Cd^(2+)浓度会导致小球藻藻细胞抗氧化系统受损,而丙二醛(MDA)含量逐渐增加,说明小球藻藻细胞损伤明显;小球藻对Cd^(2+)具有较好的吸附性能,3 mg/L Cd^(2+)浓度下第6天时小球藻对Cd^(2+)的吸附效率可达63.78%。可见,藻与镉之间存在相互作用,高浓度Cd^(2+)会对嗜热小球藻的生长、光合系统及抗氧化系统造成一定的损害,但总体来看,嗜热小球藻耐镉性能较好,同时具有良好的镉生物富集能力。

土壤藻结皮对高镉农田表层土壤的改良作用研究

为探索高镉农田土壤的环境友好型改良方法,利用镉污染土壤中筛选的丝状蓝藻培植土壤藻结皮,在土壤藻结皮发育过程中通过测定土壤表层以下0~7cm各分层土壤的pH值以及土壤中有机质、碱解氮含量和镉的吸附量,研究了土壤藻结皮对高镉农田表层土壤的改良作用。结果表明:人工土壤藻结皮层的生物量在80d内从0.03mg/g DWSAC(干重藻结皮)增加至0.73mg/g DWSAC;藻结皮层土壤中有机质含量从22.6g/kg增加至29.6g/kg;pH值从6.24增加至7.02,碱解氮含量从126 mg/kg增加至214 mg/kg;土壤初始镉含量为2.53 mg/kg,表层0~0.5cm土壤中镉的吸附量达到0.55mg/kg,说明土壤藻结皮能够有效改善高镉农田表层土壤环境。该研究结果可为镉污染农田土壤的生物修复提供理论依据。

土壤微藻对盐胁迫的响应及其对盐渍化土壤的改良作用

土壤盐渍化已成为世界性环境问题.为探究盐渍化土壤生物改良新技术,利用从新疆盐渍化土壤表层生物结皮中筛选的一株微藻,通过室内模拟实验,研究了该藻的耐盐性能及其对盐碱土的改良作用.结果表明:该藻具有较高的耐盐性,能够在1 mol/L NaCl溶液中存活并生长;盐胁迫降低了微藻光合色素的含量,表现出明显的梯度效应;经过18 d的培养,0.5 mol/L,1.0 mol/L,1.5 mol/L NaCl处理组中可溶性盐分别下降16.99%,9.23%,3.27%;将土壤微藻接种在高盐碱土表层,初始叶绿素a为3μg/cm^(2),5μg/cm^(2),8μg/cm^(2)土壤的实验组,经过20 d培育后,土壤含水率分别增加了29.41%,38.29%,39.54%,胞外聚合物(EPS)分别增加了82.84%,86.04%,116.06%.说明土壤微藻具有降低可溶性盐分,控制土壤盐分运移,以及保持土壤水分的作用.该研究为土壤藻改良盐渍化土壤提供重要的理论依据.