蝦池微藻、浮游動物、對蝦對Cu2+和Zn2+富集研究.pdf

1、對蝦養(yǎng)殖在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖中占據(jù)重要的地位。近年來，工農(nóng)業(yè)快速發(fā)展和農(nóng)藥大量使用，導(dǎo)致對蝦養(yǎng)殖水環(huán)境中一些重金屬離子超標(biāo)，其中Cu2+、Zn2+超標(biāo)現(xiàn)象較為廣泛。本文研究了在蝦池中常見的波吉卵囊藻(Oocystis borgei)和條紋小環(huán)藻(Cyclotella striata)對Cu2+、Zn2+的富集動力學(xué)，并探討了最佳富集條件；雙齒許水蚤(Schmackeria dubin)對Cu2+、Zn2+富集動力學(xué)，分析了溫度和鹽度對其富集的

2、影響；凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)對Cu2+、Zn2+富集動力學(xué)，探究了波吉卵囊藻和條紋小環(huán)藻對其富集的影響；討論了重金屬離子在以上幾種生物中富集規(guī)律。研究結(jié)果如下：
　　1、藻細胞對Cu2+、Zn2+的富集過程可分為三步：第一步富集在30min內(nèi)完成，富集速度快，富集率均可達到70％以上；第二步富集速度減慢，約在8h內(nèi)完成；8h以后為富集平衡階段。第一步生物富集可視為簡單的一級反應(yīng)，由化學(xué)動力學(xué)方程的反

3、應(yīng)速率公式，可得以t為橫坐標(biāo)，lgC為縱坐標(biāo)的線性方程，波吉卵囊藻：lgC=-1.0047t-0.0053，R2=0.9288(Cu2+)，lgC=1.2296t-0.0078，R2=0.9551(Zn2+)；條紋小環(huán)藻：lgC=0.7899t-0.166，R2=0.9354(Cu2+)，lgC=-0.8486t-0.0982，R2=0.9368(Zn2+)。
　　2、低溫(5℃)或高溫(45℃)均可以降低藻細胞對Cu2+、Zn2

4、+的富集量。當(dāng)溫度在25-30℃范圍內(nèi)，多重比較顯示藻細胞對Cu2+、Zn2+的富集量無顯著差異，且富集量達到最大，值分別為5.61mg/g、6.92mg/g、5.63mg/g、8.30mg/g。不同溫度下，波吉卵囊藻對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，差異極顯著(FCu2+=71.32、FZn2+=71.32，P<0.01)；條紋小環(huán)藻對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，差異極顯著(FCu2+=154.18、FZn2+=35.

5、11，P<0.01)。
　　3、藻細胞對Cu2+、Zn2+的富集量隨光照強度的增強而增強。當(dāng)光照強度大于30001x時，藻細胞的富集量達到最大，且無顯著變化，最大富集量分別為5.56mg/g、6.68mg/g、8.29mg/g、9.00mg/g；在黑暗條件下的富集量均最小不同。光照條件下，波吉卵囊藻對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，差異極顯著(FCu2+=30.75、FZn2+=176.66，P<0.01)；條紋小環(huán)藻對Cu

6、2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，差異極顯著(FCu2+=18.74、FZn2+=42.53，P<0.01)。
　　4、藻細胞對Cu2+、Zn2+的富集量隨鹽度的增大而先增大后減小。當(dāng)鹽度為25或30時，富集量達到最大；除波吉卵囊藻對Cu2+富集外，低鹽度(10)比高鹽度(45)的富集量大。不同鹽度下，波吉卵囊藻對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，差異極顯著(FCu2+=24.00、FZn2+=69.03，P<0.01)；條紋

7、小環(huán)藻對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，差異極顯著(FCu2+=59.77、FZn2+=22.60，P<0.01)。
　　5、雙齒許水蚤對銅、鋅的富集情況見圖3.4、3.5。雙齒許水蚤對Cu2+富集是在實驗前4h較快，而對Zn2+是前8h，此后富集速度減慢，直到實驗進行到24h達到富集平衡。雙齒許水蚤對Cu2+的親和力大于Zn2+，而對Zn2+的富集能力大于Cu2+。由曲線非線性擬合，得雙齒許水蚤對Cu2+、Zn2+在濃度為

8、1mg/L時的吸收速率常數(shù)k1分別為0.077、0.272，排出速率常數(shù)k2分別為0.223、0.121，生物富集系數(shù) BCF為0.344、2.252，最大富集量Cmax為0.454mg/g、2.412 mg/g。
　　6、低溫(10℃)和高溫(≥35℃)均降低了雙齒許水蚤對Cu2+、Zn2+的富集。當(dāng)溫度為15-30℃時，富集量范圍分別為0.35-0.36mg/g、2.30-2.54 mg/g，由多重比較，雙齒許水蚤對Cu2+、

9、Zn2+的富集量變化不顯著。不同溫度下，雙齒許水蚤對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析，得FCu2+=8.15，P<0.01，差異極顯著；FZn2+=7.67，P<0.05，差異顯著。
　　7、隨著鹽度的變化，雙齒許水蚤對Cu2+、Zn2+富集量先增加后減小。當(dāng)鹽度為25時，富集量達到最大，其值分別為0.38mg/g、2.54mg/g。不同鹽度下，雙齒許水蚤對Cu2+的富集量經(jīng)單因子方差分析，得FCu2+=2.25，P>0.05

10、，差異不顯著；FZn2+=16.00，P<0.01，差異極顯著。
　　8、Cu2+、Zn2+分別為0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L，對蝦對金屬離子的富集均在實驗前4d完成，此后4-15d富集平衡階段。15d后，對蝦開始排除Cu2+。由曲線非線性擬合，得對蝦對Cu2+、Zn2+在濃度分別為0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L時的生物富集動力學(xué)參數(shù)。
　　9、水體中由于波吉卵囊藻的存在，使對蝦對Cu2+、Zn2+

11、的富集量降低。對照組對蝦對Cu2+、Zn2+的富集量最大；隨著藻細胞的加入，且藻細胞含量越高，對蝦體內(nèi)富集的重金屬離子就會減少。不同藻細胞濃度下，對蝦對Cu2+、Zn2+的富集量經(jīng)方差分析差異極顯著(FCu2+=32.55、FZn2+=77.47，P<0.01)。
　　10、條紋小環(huán)藻能有效的減少水體中對蝦對Cu2+、Zn2+的富集。當(dāng)藻細胞濃度增加到20萬個/mL時，對蝦對Cu2+、Zn2+富集量下降了65.66％、60.71％