絮凝法处理船舶压载水中藻类的实验研究

论文摘要

本文采用膨润土为原料,利用其絮凝作用,对船舶压载水中海洋有害微生物进行吸附絮凝沉降,有效降低微生物浓度的实验研究。众所周知,外来有害生物入侵性传播是海洋面临的四大威胁之一,船舶压载水是造成有害生物入侵最主要的传播途径。MEPC和GloBallast认为当前尚无一种在船上有效治理压载水的方法。本文作为科研项目“船舶压载水有害生物絮凝协同治理技术研究”的部分研究内容,针对国际治理压载水引发的外来生物入侵性传播的研究现状,采用絮凝方法,通过对粘土矿物进行有机改性,使其分子层间结构发生变化,提高吸附灭杀性能,为治理外来有害生物入侵性传播提供了理想新方法。本文针对三种有代表性的海洋有害藻类小球藻、新月菱形藻和叉鞭金藻。通过实验我们发现以十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)为改性试剂所得有机土的去除效率达到93.6%。远远大于原土的去除效率24.7%和以四甲基溴化铵为改性剂的去除效率71.6%。这主要是因为:一是改性后的粘土颗粒表面电荷为正,静电引力增大,絮凝作用增强;二是吸附在粘土表面的季铵盐类化合物,对粘土絮凝的藻类仍有灭杀作用,使藻的活性降低。目前,利用天然矿物絮凝被认为是具有发展前景的去除压载水中有害藻的方法之一。本论文针对粘土矿物去除有害生物效率不高、用量偏大的不足,首次将有机改性粘土应用到压载水中有害藻类去除研究中,结果表明HDTMA改性粘土是一种高效的有害藻类生物去除材料,其对养殖生物没有明显的毒害作用。实验结果表明絮凝吸附灭杀是治理船舶压载水有害藻类有效、可行、安全、无污染的创新方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 概述
• 1.1 课题目的及意义
• 1.2 外来入侵生物物种简介
• 1.2.1 植物
• 1.2.2 动物
• 1.2.3 病原体
• 1.3 国内外治理船舶压载水外来生物入侵的研究进展
• 1.3.1 机械法
• 1.3.2 物理法
• 1.3.3 化学法
• 1.3.4 新进展
• 1.3.5 压载水管理措施
• 1.4 治理压载水微生物入侵传播的研究方向
• 1.5 规则和指南
• 1.6 论文各部分的主要内容
• 第2章 絮凝法处理压载水
• 2.1 膨润土概述
• 2.2 中国的膨润土资源与市场
• 2.3 衡量膨润土的主要技术指标
• 2.4 絮凝法处理有害藻的国际动态
• 2.5 我国絮凝法处理有害藻的研究状况
• 第三章 本文实验研究的基础准备
• 3.1 单细胞藻种培养
• 3.1.1 容器、工具的消毒
• 3.1.2 培养用海水的消毒
• 3.1.3 接种
• 3.1.4 培养
• 3.2 单细胞藻培养液
• 3.2.1 培养液配方
• 3.3 计数板测定法测定微生物细胞数简介
• 3.4 膨润土的选择
• 第四章 膨润土的改性
• 4.1 分光光度法测定膨润土的吸蓝量
• 4.1.1 实验方法
• 4.1.2 实验材料、仪器
• 4.1.3 结果与讨论
• 4.2 改性实验
• 4.2.1 实验仪器与设备
• 4.2.2 实验试剂
• 4.2.3 膨润土材料
• 4.2.4 膨润土的有机化
• 第五章 有机改性膨润土去除水中藻类的试验研究
• 5.1 实验材料
• 5.1.1 实验仪器与设备
• 5.1.2 实验试剂
• 5.2 实验方法
• 5.2.1 杀灭率的鉴定
• 5.2.2 有害藻类的去除实验
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 加入不同物质下的灭藻效率
• 5.4 小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录一: 分光光度法光谱扫描图