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微藻在重金属吸附，土壤与污水生物修复及纳米粒子构建的应用

微藻在重金属吸附，土壤与污水生物修复及纳米粒子构建的应用

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作者： SHAH zada 北京化工大学

学位级别：硕士

从土壤和水体中去除有毒化学物质和重金属是至关重要的,因为它们会对水生和非水生物种造成危害,而且还可能进入食物链,对人类食品安全带来严重后果。许多文献报道都报道了从水中去除重金属的方法。微藻由于其低成本、可持续生产和环境... 详细信息

从土壤和水体中去除有毒化学物质和重金属是至关重要的,因为它们会对水生和非水生物种造成危害,而且还可能进入食物链,对人类食品安全带来严重后果。许多文献报道都报道了从水中去除重金属的方法。微藻由于其低成本、可持续生产和环境友好的特性在废水和土壤生物修复等环境领域中发挥着越来越重要的作用。在本文的研究中,我们在Hg,Cd浓度为5ppm,Pb,Cu浓度为1Oppm,Al和Fe浓度为30ppm的条件下测试了 22种微藻藻类去除水体中的重金属（汞（Hg2+）,镉（Cd2+）,铅（Pb2 +）,铜（Cu2+）,铝（A12+）和铁（Fe2+））的效率。从中选择出5种对一种或多种重金属相对耐受性强的藻株。再通过OD,ICP质谱,SEM和共聚焦显微镜等不同的检测技术,对这5种菌株测定了重金属去除效率并作进一步表征。结果表明,5个菌株在浓度为1Oppm的（Hg,Cd）、20ppm 的（Pb,Cu）和 50ppm（Al,Fe）中正常生长,在浓度大于 1Oppm的（Hg,Cd）、20ppm的（Pb,Cu）和50ppm（Al,Fe）条件下生长受到抑制,上述水中汞,镉,铅,铜,铝和铁的去除率分别为92,97,94,98,97和99.5%,而污染土壤的重金属去除率分别为68,71,68,73,70和75%。随着时间的推移,出现少量蛋白质和核酸的泄漏。从上述证据可以看出,这些重金属的毒性按大小排列如下:Hg＞Cd＞Pb＞Cu＞Al＞Fe。此外还进行了金（Au）和银纳米颗粒（AgNPs）的合成和表征,探索它们在灭活致病性细菌上的应用,和对Hela细胞系的抗癌活性。首先使用蓝细菌leptolyngbyaJSC1的提取物通过绿色合成工艺从HAucl和AgN03溶液中制备金和银纳米颗粒。再使用UV-Vis光谱,动态光散射（DlS）粒度分析,扫描电子显微镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,X射线衍射（XRD）分析和FTIR进行纳米颗粒的详细表征。从动态光散射（DlS）粒径和SEM图像分析,看出金和银纳米粒子平均粒径分别为90nm和50nm。从XRD图谱,UV-VIS光谱和FTIR分析证实了纳米粒子的形成。在液体和固体生长培养基中针对两种病原体（大肠杆菌和金黄色葡萄球菌）进行金和银纳米颗粒的抗菌特性测定。发现AuNPs对大肠杆菌（18±2mm）和金黄色葡萄球菌（14±2mm）具有较强的抗菌活性。研究表明AuNPs是通过诱导两种细菌的氧化应激,刺激细胞内活性氧（ROS）的产生从而导致氧自由基对细菌细胞膜的破裂从而使细胞死亡。所以AuNPs是有前途的抗菌剂。另一方面,实验表明较低剂量的AgNPs能显著抑制Hela细胞的增殖,而使用高浓度的AgNPs后观察到严重的细胞毒性。分别使用最大浓度金黄色葡萄球菌和大肠杆菌（***储备液100μl）,得到有效抑制区（17±2和21±2mm）。我们的研究结果表明生物法生产的AgNPs具有强大的抗菌活性且诱导癌细胞系Hela细胞凋亡的能力。

关键词：生物修复重金属微藻纳米颗粒

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