納米CuO對(duì)小球藻的毒性效應(yīng)研究.pdf

1、隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，納米材料得到大量生產(chǎn)與廣泛使用，并可能通過(guò)大氣、水、土壤進(jìn)入環(huán)境，給環(huán)境及人體健康帶來(lái)威脅。藻作為生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者，是生物富集的起點(diǎn)。納米材料對(duì)藻的毒性效應(yīng)對(duì)于研究納米材料的安全性及維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡具有重要的實(shí)際意義。隨著納米材料的使用，納米CuO已成為一種用途很廣泛的納米材料，小球藻是地球上出現(xiàn)較早的藻，具有較強(qiáng)的抵抗力，是有毒有害物質(zhì)評(píng)價(jià)的常用藻類(lèi)。本文旨在研究納米CuO對(duì)小球藻的毒性效應(yīng)及其致毒機(jī)制，為

2、納米CuO的安全使用和規(guī)范提供理論依據(jù)。
　　本文首先試驗(yàn)了納米CuO、微米CuO和Cu2+對(duì)小球藻的96h急性毒性效應(yīng)，試驗(yàn)結(jié)果表明毒性大小依次為Cu2+＞納米CuO＞微米CuO。Cu2+對(duì)小球藻96h EC50為1.06mg/L，納米CuO對(duì)小球藻96h EC50為74.61mg/L，而160mg/L微米CuO對(duì)小球藻幾乎沒(méi)有毒性效應(yīng)，說(shuō)明納米CuO對(duì)小球藻有一定的毒性效應(yīng)，能夠抑制小球藻的生長(zhǎng)。試驗(yàn)測(cè)得小球藻細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量

3、隨納米CuO濃度升高而下降，對(duì)照組藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量為7.23mg/109個(gè)，160mg/L納米CuO作用下藻細(xì)胞蛋白質(zhì)含量為4.07mg/109個(gè)，表明納米CuO抑制藻細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，影響藻的生長(zhǎng)。此外，納米CuO對(duì)小球藻細(xì)胞培養(yǎng)液pH、電導(dǎo)率值和NO3-產(chǎn)生影響。160mg/L納米CuO作用下，小球藻細(xì)胞培養(yǎng)液與空白組相比pH、電導(dǎo)率下降。通過(guò)對(duì)不同濃度納米CuO作用下小球藻細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)行紫外分光光度掃描發(fā)現(xiàn)，在220nm處吸收峰

4、有明顯變化，而NO3-在220nm有吸收峰，且吸收峰隨納米CuO濃度升高而升高，說(shuō)明高濃度納米CuO作用下小球藻對(duì)NO3-的利用率下降，從側(cè)面反映了納米CuO抑制小球藻的生長(zhǎng)。
　　Cu2+釋放試驗(yàn)結(jié)果顯示，納米CuO在水溶液中釋放Cu2+小于0.2mg/L，不能解釋納米CuO對(duì)小球藻的毒性，因此納米CuO對(duì)小球藻的毒性不是由釋放的Cu2+引起。納米CuO能夠與小球藻發(fā)生凝聚而沉降，抑制小球藻的生長(zhǎng)。納米CuO對(duì)小球藻抗氧化酶SO

5、D、POD、CAT活性產(chǎn)生影響，對(duì)照組細(xì)胞膜脂質(zhì)過(guò)氧化物MDA含量為1.21μmol/1011個(gè)，160mg/L納米CuO作用96h下MDA含量上升到3.10μmol/1011個(gè)，表明納米CuO對(duì)小球藻細(xì)胞造成氧化脅迫。此外，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)納米CuO能夠抑制藻細(xì)胞葉綠素a的生成，空白組小球藻細(xì)胞葉綠素a含量為4.75mg/108個(gè)藻細(xì)胞，160mg/L納米CuO作用96h后為2.89mg/108個(gè)藻細(xì)胞，表明納米CuO影響光合作用的進(jìn)行。這些