可異養微藻對海洋溢油的降解機理及其動力學特性研究

《可異養微藻對海洋溢油的降解機理及其動力學特性研究》是依託浙江海洋大學，由陳慶國擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：可異養微藻對海洋溢油的降解機理及其動力學特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳慶國
• 依託單位：浙江海洋大學

項目摘要

溢油對海洋生態環境和海洋資源都有長期的危害，海洋溢油污染已經成為人們必須面對的重大環境問題。微生物修復技術可以處理物理方法和化學方法無法清除的殘餘溢油是恢復生態環境的最佳途徑，得到研究者的重視。微藻作為海洋環境中主要的初級生產者，數量巨大，對溢油發生後生態修復發揮了十分重要的作用。雖然已有文獻報導微藻可降解利用石油烴，但均局限於自養降解石油烴的研究，對具有異養能力的海洋微藻降解石油烴的研究未見報導。本研究擬選擇一株可異養海水小球藻作為研究對象，考察微藻吸附作用對石油烴去除的貢獻，評價其在異養、混養條件下對石油烴的降解性能，最佳化其在不同營養條件下的生長條件，研究其生物物理化學過程與機理，尤其是異養和混養條件下小球藻對石油烴利用的動力學特性與石油烴的降解機理；探索混養/異養交替條件下，小球藻對海洋溢油修復的修復效果和適宜性，為海洋溢油發生後微藻發揮其生態修復功能提供理論基礎與技術支撐。

結題摘要

溢油對海洋生態環境和海洋資源都有長期的危害，溢油污染已經成為人們必須面對的重大環境問題。微生物修復技術可以處理物理方法和化學方法無法清除的殘餘溢油是恢復生態環境的最佳途徑，得到研究者的重視。微藻作為海洋環境中主要的初級生產者，數量巨大，對溢油發生後的生態修復發揮了十分重要的作用。雖然已有文獻報導微藻可降解利用石油烴，但局限於自養降解石油烴的研究，對具有異養能力的海洋微藻降解石油烴的研究未見報導。本研究擬選擇一株可異養海水小球藻作為研究對象，考察了微藻吸附作用對石油烴去除的貢獻，評價了其在異養、混養條件下對石油烴的降解性能，最佳化了其在不同營養條件下的生長條件，研究了其生物物理化學過程與機理，尤其是異養和混養條件下小球藻對石油烴的利用的動力學特性與石油烴的降解機理；探索了混養/異養交替條件下，小球藻對海洋溢油修復的修復效果和適宜性。首次明確了海水小球藻對石油烴異養、混養降解的行為及其機制。建立了其吸附降解動力學方程。在異養條件下與混養條件下，溫度15-35℃、pH7-8.5、鹽度20-35‰時，小球藻對原油均有較強的降解作用，去除效率均可在40%以上，15 d小球藻對原油異養降解效率可達60.6%，混養降解效率可達72.7%。功能酶在小球藻降解石油烴過程起到關鍵作用，基於轉錄組和小球藻降解特性分析建立了小球藻異養和混養代謝石油烴的機制模型。進行了異養-混養交替模擬實驗，在模擬實驗條件下微藻對原油也具有較高的降解效率，15d對0.5 g/L原油降解效率可達52.3%。初步構建了海洋環境中小球藻去除溢油的機制及動力學理論體系。為海洋溢油發生後微藻快速發揮其生態修復功能提供理論基礎與技術支撐。