同粒徑兩種納米氧化物脅迫對(duì)三種綠藻的毒性效應(yīng)研究.pdf

1、納米材料作為一種新材料，是納米科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)，是未來(lái)信息技術(shù)和生物技術(shù)等多種學(xué)科深入發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。迄今為止已經(jīng)在納米科技方面取得了一系列有影響的創(chuàng)造性成果。在人們頻繁地發(fā)現(xiàn)、運(yùn)用納米材料，并從中取得利益時(shí)，它對(duì)我們生活中產(chǎn)生的生物安全性問(wèn)題也引起了人們的重視。作為新型半導(dǎo)體納米材料，納米氧化鎳(nNiO)與納米二氧化硅(nSiO2)獨(dú)特的理化性質(zhì)決定了其毒理學(xué)特點(diǎn)，它可以通過(guò)各種途徑進(jìn)入土壤、空氣和水環(huán)境，最后進(jìn)到人體，因此n

2、NiO和nSiO2的安全性評(píng)價(jià)和危險(xiǎn)性評(píng)定已經(jīng)成為21世紀(jì)毒理學(xué)的研究課題。本文主要研究了同粒徑(30nm)兩種納米氧化物nNiO和nSiO2脅迫下，對(duì)三種供試綠藻，四尾柵藻（Scenedesmusquadricauda）、普通小球藻（Chlorellavulgaris）和羊角月牙藻（Selenastrumcapricornutum），為期10d的毒性影響，分別從形態(tài)學(xué)、生長(zhǎng)狀況和生理生化指標(biāo)方面進(jìn)行研究，以評(píng)定二者對(duì)水生植物的安全性，

3、也為納米材料抑制藻類生長(zhǎng)的機(jī)制提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。
　　 本實(shí)驗(yàn)研究了脅迫濃度梯度為0，60，120，180，240，300mg/L的同粒徑兩種納米氧化物nNiO和nSiO2懸濁液分別單一處理三種供試綠藻的毒性效應(yīng)，包括顯微觀察;在脅迫的第0d開(kāi)始至第10d內(nèi)（共11d）分別測(cè)定其細(xì)胞密度、相對(duì)抑制率、葉綠素a含量、葉綠素b含量、葉綠素總量、類胡蘿卜素含量;以及從第1d開(kāi)始隔天（共5d）測(cè)定其蛋白質(zhì)濃度、脂質(zhì)過(guò)氧化物(MDA)含

4、量、總超氧化物歧化酶(SOD)活力和過(guò)氧化氫酶(CAT)活力。結(jié)果表明:(1)同粒徑（30nm）兩種納米氧化物對(duì)三種藻的毒性大小為:nNiO＞nSiO2;形態(tài)方面，二者脅迫下的三種藻都會(huì)發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象，藻細(xì)胞還會(huì)表現(xiàn)出失綠、變形、膨大、凋亡。(2)nNiO脅迫對(duì)三種供試藻的生長(zhǎng)均有一定程度的抑制作用，四尾柵藻和羊角月牙藻的300mg/L處理組第2d就達(dá)到并保持最大抑制率(IR＞50％)、普通小球藻的300mg/L處理組第4d也達(dá)到并保持最

5、大抑制率(IR＞50％);同一時(shí)間段內(nèi)不同nNiO濃度的毒性呈明顯劑量效應(yīng)，除四尾柵藻外，普通小球藻和羊角月牙藻表現(xiàn)有低濃度（60-120mg/L）促進(jìn)生長(zhǎng)，對(duì)供試藻的影響表現(xiàn)為“抑制—促進(jìn)—抑制”，而高濃度(180-300mg/L)處理組表現(xiàn)出抑制細(xì)胞生長(zhǎng)的現(xiàn)象;對(duì)三種藻生理指標(biāo)的影響表現(xiàn)為:葉綠體色素和蛋白質(zhì)含量減少，MDA含量升高，抗氧化活性降低。(3)nSiO2脅迫對(duì)三種供試藻的生長(zhǎng)有抑制作用，但抑制程度并不嚴(yán)重，三種藻仍能生長(zhǎng)