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伴随世界经济的高速发展,重金属污染问题日益凸显,重金属污染不仅对各国经济造成损失,对国民的生命安全亦有很大危害,重金属污染治理得到广泛关注。与此同时,化石能源短缺问题也一样迫在眉睫,石油需求量的急速增长和价格持续走高促使人们越来越重视新能源开发。海洋微藻具有较高吸附重金属的性能,是一种新兴的生物吸附去除重金属的方法;基于海洋微藻细胞富含油脂的生物特性,是最有希望替代化石能源的生物资源之一,具有良好的开发前景。本文结合当今研究热点,选育富含油脂的海洋微藻吸附水体中的重金属并研究重金属胁迫对产油微藻的生长状况、脂质积累的影响。首先,利用改进后的尼罗红染色法筛选出一株具有高油脂含量的海洋微藻,经过18SrRNA测序分析鉴定为产油微拟球藻(Nannochloropsis oceanica strain CS-179)。其次,用产油微拟球藻吸附国标限制的四种重金属离子Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+,研究产油微拟球藻在不同浓度的四种重金属胁迫下的生长状况、脂质积累以及对重金属吸附能力。分别在0、2、4、6、8天对不同浓度的Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+胁迫下的产油微拟球藻进行检测,用酶标仪测OD值反映生长状况,改进后的尼罗红染色法反映脂质含量,HPLC检测重金属吸附量。实验结果表明,产油微拟球藻的生长状况与水体中Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+浓度有关,浓度为8mg/L的Zn2+、1mg/L的Cd2+、80mg/L的Pb2+、2mg/L的Cu2+对产油微拟球藻的生长产生了明显的抑制作用,四种重金属离子对产油微拟球藻的生长状况影响程度为Cd2+>Cu2+>Zn2+>Pb2+。在一定浓度范围的重金属离子胁迫下产油微拟球藻具有良好的脂质积累能力和重金属吸附能力,Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+对产油微拟球藻脂质积累均有促进作用,其中重金属Cd2+的促进作用最显著。重金属离子能促进产油微拟球藻脂质积累可能是由于毒物兴奋效应。产油微拟球藻对不同浓度下的Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+离子均有吸附作用,吸附特性均不相同。产油微拟球藻对Zn2+的吸附率为69%、Cd2+的吸附率为16%、Pb2+的吸附率为70%、Cu2+的吸附率为85%。综合生长状况、脂质积累和重金属吸附量表现,产油微拟球藻适用于四种重金属离子的最优顺序依次为Pb2+>Zn2+>Cu2+>Cd2+。再次,对产油微拟球藻吸附Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+的吸附动力学进行了模拟,结果发现产油微拟球藻吸附Zn2+、Cd2+、Pb2+和Cu2+的吸附动力学能较好的用准二级动力学方程进行拟合,吸附规律较好的符合Freundlich方程。综上研究结果,产油微拟球藻不仅可以用来吸附重金属离子,还可作为制备生物燃料的原料,对环境污染治理、开发清洁能源具有重大意义。本文对海洋微藻的重金属吸附及生物柴油开发具有一定的参考价值。