能吸收海洋中有毒化学物质的叫做海水污染探测器。
你知道吗?你知道吗?在浩瀚的蓝色海洋中,有一种微小的生物,人们用肉眼看不到,但在显微镜下,我们可以清楚地看到它们千奇百怪的形状:有的像球,有的像心形,有的像满月,有的像银纺锤,有的像月牙,有的是三角形。虽然它们本身的运动能力很弱,但它们特殊的体型能很好地适应漂浮生活,能在有光的海面漂浮或悬浮。
与陆地上的树木、庄稼、杂草类似,这些生物都有叶绿素,可以进行光合作用,将海水中的二氧化碳和氮、磷等营养物质合成为自己需要的有机物,同时向大气中释放氧气。大部分是单细胞生物,所以人们称之为单细胞藻类。由于藻体微小(一般只有千分之几毫米),人们也称之为微藻。在分类学上,研究人员常将一些具有中心体的蓝藻植物(如螺旋藻)归为微藻。
目前,中国海记录的海洋微藻约有1800种。因为不同种类的微藻含有不同的色素成分(叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等。)和它们的比例,呈现出五彩缤纷的颜色:绿藻因含有丰富的叶绿素a和叶绿素b而呈草绿色;蓝藻呈蓝绿色,是因为含有较多的叶绿素“藻蓝蛋白”;红藻主要含藻红蛋白,呈红色或玫瑰红;硅藻和金藻是黄色、褐色、金褐色或黄褐色,因为它们含有较多的叶黄素。
微藻的巨大用途
20世纪50年代以来的研究证明,微藻是海洋中主要的初级生产者,是海洋食物链的基础,驱动着整个海洋生态系统的能量流和物质流,直接和间接哺育了数以亿计的海洋动物,因此在海洋生态系统的物质循环中起着非常重要的作用。海洋微藻一旦被破坏,将危及其他海洋生物和整个海洋生态系统。
微藻在人类社会的生产和生活中也起着非常重要的作用。目前,海洋微藻的开发利用主要集中在以下几个方面,有些用途已经达到工业化生产的水平,如:作为人类的营养食品和健康食品;生物质燃料作为一种可再生的生物能源,可以通过热解获得,也可以通过光合作用及其特有的产氢酶系统将水分解为氢气和氧气。提取色素、药物、甘油等化工产品;作为水产动物的饵料和家畜饲料的添加剂。
然而,微藻的用途远不止这些,消除入海污染物,清洁海洋环境是它们近年来备受关注的新用途。海水养殖废水的净化
在集约化海水养殖的今天,废水排放是海水污染的重要原因。在鱼、虾、贝、蟹的工厂化养殖和育苗过程中,由于饲料过量,只有20%左右的干、湿饲料被养殖动物吃掉,多余的饲料在养殖水体中扩散和积累,造成水体中氮、磷含量增加;同时,养殖动物的新陈代谢也会造成水中氨氮和有机氮的浓度升高。此类废水一旦排入近岸海域,海水会因无机氮磷浓度升高而富营养化或产生赤潮,严重威胁海洋生物的生长。因此,养殖废水必须经过有效处理后才能排放。小型微藻能有效净化养殖废水。
在微藻的生长过程中,各种形态的无机氮和有机氮可以被微藻利用,而磷主要以磷酸二氢钾和磷酸二氢钾的形式被微藻吸收。在养殖废水中引入微藻时,藻细胞通过光合作用向水体提供氧气,增加了水体中的溶解氧,使好氧细菌能够不断分解有机物,进而产生二氧化碳作为藻细胞光合作用的碳源。因此,在净化水质的过程中,人们往往会将微藻与细菌结合使用,也就是我们通常所说的“藻菌”。同时,微藻吸收利用氮、磷等营养物质,合成复杂的有机物。这就是微藻净化养殖废水的机理。
微藻光能利用效率高、生长繁殖快、产量高等特点决定了其对营养物质的吸收和积累速度快;水产养殖废水中污染物的浓度远低于工业废水和生活污水,因此只要适宜的生长条件(光照、温度、pH值等。)能迅速改善废水的水质。
中国海洋大学的研究人员将一种绿藻,亚心形扁藻。
将亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)引入光膜组合生物反应器,去除南美白对虾养殖废水中的氮磷营养物质。通过超滤膜组件良好的分离和截留性能,反应器内可以维持较高的微藻细胞密度(藻密度达到2.51×107个细胞/ml)。连续运行结果表明,废水中无机氮和无机磷的去除率分别达到83%和95.8%。净化水中无机氮和无机磷的浓度符合《海水质量标准》(GB3097-1997)二类标准的要求,可循环用于海水养殖,大大降低了近岸海水的氮磷污染负荷。
中科院大连化物所发明的专利“海绵-微藻”集成系统,是在工厂化养殖废水中接种微藻,吸收并转化海水中的无机氮和无机磷为微藻生物质;接种一定时间后,将海绵放入微藻生物量增加的废水池中,过滤微藻。通过微藻和海绵的共同作用,净化了受污染的水体,大大缓解了过量无机氮磷营养盐排入海水造成的富营养化问题。
分解海洋中的有机毒物