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可异养微藻对海洋溢油的降解机理及其动力学特性研究

批准号:
41506126
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
陈庆国
依托单位:
学科分类:
海洋生态学与环境科学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘艳萍、刘梅、刘俊稚、穆军、孙会玲、徐昊

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
溢油对海洋生态环境和海洋资源都有长期的危害,海洋溢油污染已经成为人们必须面对的重大环境问题。微生物修复技术可以处理物理方法和化学方法无法清除的残余溢油是恢复生态环境的最佳途径,得到研究者的重视。微藻作为海洋环境中主要的初级生产者,数量巨大,对溢油发生后生态修复发挥了十分重要的作用。虽然已有文献报道微藻可降解利用石油烃,但均局限于自养降解石油烃的研究,对具有异养能力的海洋微藻降解石油烃的研究未见报道。本研究拟选择一株可异养海水小球藻作为研究对象,考察微藻吸附作用对石油烃去除的贡献,评价其在异养、混养条件下对石油烃的降解性能,优化其在不同营养条件下的生长条件,研究其生物物理化学过程与机理,尤其是异养和混养条件下小球藻对石油烃利用的动力学特性与石油烃的降解机理;探索混养/异养交替条件下,小球藻对海洋溢油修复的修复效果和适宜性,为海洋溢油发生后微藻发挥其生态修复功能提供理论基础与技术支撑。
英文摘要
Marine oil spill has long-term damage on the marine ecological environment and resources. Therefore, marine oil spill pollution has become a major environmental problem that people face to solve. Bioremediation can deal with residual oil that physical method and chemical method cannot sweep off. It is the best way to restore the ecological environment, which has got the attention of the researchers. Microalgae, as the primary producer of marine environment, get enormous quantity, which plays a very important role in the ecological restoration after the oil spill occurred. The existing literature has reported that microalgae can use petroleum hydrocarbon degradation, but limited to the study on the degradation of petroleum hydrocarbons under autotrophic condition. The marine microalgae that can biodegrade petroleum hydrocarbons under heterotrophic condition have not reported. This study intends to study on a microalga belonging to chlorella sp., which can heterotrophically degrade petroleum hydrocarbons. The main works will be done as follows. To investigation the adsorption of microalgae on petroleum hydrocarbon removal, to evaluate the degradation efficiency of petroleum hydrocarbons in the heterotrophic and mixotrophic cultivation conditions, to optimize the growth conditions in different nutritional conditions and to explore its physico-chemical process and mechanism, especially characteristics of petroleum hydrocarbons utilization dynamics and degradation mechanism under the heterotrophic and mixotrophic conditions, and to uncover remediation effect of oil spill and suitability of the microalgae under heterotrophic - mixotrophic alternate conditions. This can provide theoretical basis and technical support on microalgae getting good performance on the ecological restoration after the oil spill occurrs.
溢油对海洋生态环境和海洋资源都有长期的危害,溢油污染已经成为人们必须面对的重大环境问题。微生物修复技术可以处理物理方法和化学方法无法清除的残余溢油是恢复生态环境的最佳途径,得到研究者的重视。微藻作为海洋环境中主要的初级生产者,数量巨大,对溢油发生后的生态修复发挥了十分重要的作用。虽然已有文献报道微藻可降解利用石油烃,但局限于自养降解石油烃的研究,对具有异养能力的海洋微藻降解石油烃的研究未见报道。本研究拟选择一株可异养海水小球藻作为研究对象,考察了微藻吸附作用对石油烃去除的贡献,评价了其在异养、混养条件下对石油烃的降解性能,优化了其在不同营养条件下的生长条件,研究了其生物物理化学过程与机理,尤其是异养和混养条件下小球藻对石油烃的利用的动力学特性与石油烃的降解机理;探索了混养/异养交替条件下,小球藻对海洋溢油修复的修复效果和适宜性。首次明确了海水小球藻对石油烃异养、混养降解的行为及其机制。建立了其吸附降解动力学方程。在异养条件下与混养条件下,温度15-35℃、pH7-8.5、盐度20-35‰时,小球藻对原油均有较强的降解作用,去除效率均可在40%以上,15 d小球藻对原油异养降解效率可达60.6%,混养降解效率可达72.7%。功能酶在小球藻降解石油烃过程起到关键作用,基于转录组和小球藻降解特性分析建立了小球藻异养和混养代谢石油烃的机制模型。进行了异养-混养交替模拟实验,在模拟实验条件下微藻对原油也具有较高的降解效率,15d对0.5 g/L原油降解效率可达52.3%。初步构建了海洋环境中小球藻去除溢油的机制及动力学理论体系。为海洋溢油发生后微藻快速发挥其生态修复功能提供理论基础与技术支撑。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: 10.1371/journal.pone.0174445
发表时间: 2017
期刊: PloS one
影响因子: 3.7
作者: [Chen Q, Li J, Liu M, Sun H, Bao M]
通讯作者: Bao M
RNA-seq analysis reveals the significant effects of different light conditions on oil degradation by marine Chlorella vulgaris
RNA-seq分析揭示了不同光照条件对海洋小球藻降解油的显着影响
DOI: 10.1016/j.marpolbul.2018.10.021
发表时间: 2018-12-01
期刊: MARINE POLLUTION BULLETIN
影响因子: 5.8
作者: [Li, Jingjing, Chen, Qingguo, Mu, Jun]
通讯作者: Mu, Jun
A unique off-on near-infrared cyanine-based probe for imaging of endogenous alkaline phosphatase activity in cells and in vivo
一种独特的开关近红外花青探针,用于细胞和体内内源性碱性磷酸酶活性成像
DOI: 10.1016/j.snb.2018.03.078
发表时间: 2018
期刊: Sensors and Actuators B: Chemical
影响因子: --
作者: [Gao Zhiwei, Sun Jingya, Gao Min, Yu Fabiao, Chen Lingxin, Chen Qingguo]
通讯作者: Chen Qingguo
DOI: --
发表时间: 2018
期刊: 上海环境科学
影响因子: --
作者: [康蒙蒙, 李晶晶, 刘梅, 翁益松, 赵晓栋, 陈庆国]
通讯作者: 陈庆国
兼具固氮解磷功能的固定化复合菌系构建及降解海洋溢油源烷基化多环芳烃的机制研究
  • 批准号:
    42576142
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52.00万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    陈庆国
  • 依托单位:
国内基金
海外基金