有机毒物藻红外检测中敏感藻确定方法研究

论文摘要

藻类同时具有光合磷酸化和氧化磷酸化的能量代谢系统,对毒害物质毒性响应的能量变化强于其它微生物。藻类细胞在生命活动中会产生热量以红外辐射方式向外界辐射,当细胞群体数量达到一定值时产生的热能以红外辐射形式可被红外线测温仪测定。根据藻液温度的变化可以反应藻对毒害物毒性的响应程度,拟建立利用敏感藻进行测试的藻红外测试法检测有机毒物。敏感藻是指在有机毒性藻红外测试中对毒物响应的温差大、时间短、响应药品种类多、剂量低的特殊藻类。自然藻中是否存在敏感藻,如何确定,是建立藻红外测试法的关键。为此,开展了敏感藻确定方法的探索性研究。本文利用便携式红外测温仪检测有机药品引起的藻液温度的变化情况,分析了有机毒性与藻红外辐射的关系,从供试藻种中找出对有机毒性响应明显的藻作为敏感藻;明确了敏感藻测试有机药品的灵敏度范围;掌握了敏感藻的生长特性,分析了不同生长时期藻的敏感性;利用二次二因子回归通用旋转组合方法对6种二元有机药品的联合毒性进行了研究,得到以下主要结论:1)藻类细胞在生命活动中产生的热量以红外辐射方式向外界辐射,当细胞群体数量达到一定值时,产生的热能以红外辐射形式被红外线测温仪测定。藻类同时具有光合磷酸化和氧化磷酸化的能量代谢系统,对毒害物质毒性响应的能量变化强于其它微生物。2)8种藻对有机药品响应的平均最大温差为0.11℃0.27℃,响应时间为3.0min4.8min,藻种间的响应差异明显。3)以温度响应、时间响应、响应药品为评判依据,初步确定羊角月牙藻为8种供试藻中的敏感藻。羊角月牙藻对10种有机药品响应的绝对温度为0.170.5℃,平均温度为0.27℃,最大绝对温差出现的时间为立即9.0min平均时间为4.4min。4)羊角月牙藻对典型有机物的测定灵敏度达到发光细菌的灵敏度。最终确定羊角月牙藻为8种供试藻中的敏感藻。5)羊角月牙藻培养初始叶绿素含量0.35mg/L,在开始的1-2d处于延迟期,3-12d处于对数生长期;13-14d处于稳定期;15d后处于死亡期。其中对数生长期是羊角月牙藻用于藻红外辐射测试有机毒性的最佳时期。6)在苯酚、甲苯、苯、氯苯4种有机药品的6个组合中,苯酚和甲苯混合物中两种有机药品的交互作用主要为相加作用。甲苯和氯苯混合物中两种有机药品的交互作用主要为协同作用。苯和苯酚、苯和甲苯、苯和氯苯、苯酚和氯苯混合物中联合毒性效应以拮抗作用为主。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 我国水资源概况
• 1.1.2 有机物污染情况
• 1.1.3 有机污染物的生态危害
• 1.2 生物毒性检测方法的研究现状
• 1.2.1 水生动物测试法
• 1.2.2 生物酶活性毒性检测法
• 1.2.3 微生物毒性检测
• 1.3 发光细菌毒性检测与藻类毒性检测技术
• 1.3.1 发光细菌毒性测试技术
• 1.3.2 藻类毒性检测法
• 1.4 试验原理及课题提出
• 1.4.1 红外测温原理及特点
• 1.4.2 藻红外辐射测试原理
• 1.4.3 课题的提出
• 1.5 研究内容、方法及技术路线
• 1.5.1 研究内容
• 1.5.2 研究方法
• 1.5.3 研究技术路线
• 2 前期研究
• 2.1 供试藻种选择
• 2.1.1 试验藻种选择确定
• 2.1.2 藻种培养
• 2.1.3 供试藻浓度测试指标确定
• 2.1.4 供试藻浓度确定
• 2.1.5 供试藻用量确定
• 2.2 供试有机药品
• 2.2.1 有机药品选择确定
• 2.2.2 有机药品浓度、用量确定
• 2.3 试验仪器及测试条件
• 2.3.1 试验仪器
• 2.3.2 测试环境
• 2.3.3 测试容器选择确定
• 2.3.4 测试时间确定
• 2.4 藻各生长期敏感性分析
• 2.4.1 藻的生长过程
• 2.4.2 藻的生长曲线
• 2.4.3 各生长期敏感性分析
• 2.5 本章小结
• 3 敏感藻确定试验
• 3.1 敏感藻初步确定试验
• 3.1.1 研究内容
• 3.1.2 研究方法
• 3.1.3 结果与讨论
• 3.2 羊角月牙藻药品灵敏度试验
• 3.2.1 羊角月牙藻药品灵敏度
• 3.2.2 羊角月牙藻与发光细菌对药品灵敏度比较
• 3.3 本章小结
• 4 羊角月牙藻各生长期敏感性分析
• 4.1 羊角月牙藻生长曲线
• 4.2 藻种各生长期敏感性研究
• 4.2.1 研究内容
• 4.2.2 研究方法
• 4.2.3 结果与讨论
• 4.3 本章小结
• 5 羊角月牙藻红外辐射测试有机药品联合毒性试验
• 5.1 联合作用方式的类别
• 5.1.1 独立作用
• 5.1.2 相加作用
• 5.1.3 拮抗作用
• 5.1.4 协同作用
• 5.2 联合作用机理
• 5.2.1 竞争活性位点
• 5.2.2 干扰生物正常的生理过程
• 5.2.3 改变细胞的结构与功能
• 5.2.4 影响酶的活性
• 5.2.5 干扰生物大分子的结构与功能
• 5.2.6 鳌合或络合及沉淀作用
• 5.3 二元有机药品对敏感藻红外辐射联合毒性研究的试验设计
• 5.3.1 二因子五水平的设计方案
• 5.3.2 因子取向的编码值计算
• 5.4 二元有机药品对敏感藻红外辐射联合毒性试验
• 5.4.1 研究内容
• 5.4.2 试验材料与方法
• 5.4.3 结果与讨论
• 5.5 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究的建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A 供试藻种照片
• B 第三章相关试验数据
• C 第四章相关试验数据
• D 作者在攻读硕士学位期间发表的论文