生物毒性對(duì)藻熒光影響規(guī)律的研究.pdf

1、人類活動(dòng)以及工業(yè)化的發(fā)展使得環(huán)境中污染日益嚴(yán)重,生物毒性對(duì)浮游植物包括藍(lán)藻產(chǎn)生的毒性效應(yīng)己引起廣泛關(guān)注。所以尋求一種快速的檢測(cè)方法迫在眉睫。
　　 藻體內(nèi)發(fā)出的葉綠素?zé)晒庑盘?hào)包含十分豐富的光合作用信息,此光合信號(hào)容易隨外界環(huán)境條件的變化而變化。熒光性是表征藻類光合活性的重要因子,當(dāng)毒性抑制藻光合活性時(shí),表現(xiàn)為藻液的熒光強(qiáng)度增大,此方法就是利用熒光的變化來(lái)確定物質(zhì)對(duì)植物的光合毒性的一種方法。熒光測(cè)定技術(shù)不需要破碎細(xì)胞,不傷害生物體

2、,因此通過(guò)研究葉綠素?zé)晒獾淖兓瘉?lái)間接研究光合作用是一種簡(jiǎn)便、快捷、可靠的方法。表征光合活性的參數(shù)有:葉綠素、類胡蘿卜素和藻藍(lán)蛋白。
　　 本實(shí)驗(yàn)銅綠微囊藻作為實(shí)驗(yàn)藻,由于藍(lán)藻細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上與高等植物葉綠體的相似性,因此研究生物毒性對(duì)光合作用的影響藍(lán)藻是一極好的材料,并且通過(guò)培養(yǎng)斜生柵藻、蛋白核小球藻、銅綠微囊藻三種藻,發(fā)現(xiàn)銅綠微囊藻易培養(yǎng)、生長(zhǎng)周期相對(duì)較短、藻液在對(duì)數(shù)期最均勻,無(wú)分層現(xiàn)象,符合做熒光實(shí)驗(yàn)的條件。銅綠微囊藻屬藍(lán)藻是普

3、遍存在于地表水體中的一類自養(yǎng)型低等生物,除了含有所有藻類都存在的葉綠素,在淡水中還含有其獨(dú)有的藻藍(lán)蛋白,藻藍(lán)蛋白有很強(qiáng)的熒光信號(hào)。所以本實(shí)驗(yàn),要在這兩個(gè)熒光信號(hào)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),比較哪個(gè)更適合作為測(cè)試指標(biāo)。
　　 本文利用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)研究了四種重金屬環(huán)境脅迫(汞脅迫、銅脅迫、鋅脅迫、鎘脅迫)和一種農(nóng)藥(莠去津脅迫)對(duì)銅綠微囊藻熒光的影響,以期了解銅綠微囊藻對(duì)不同環(huán)境脅迫的響應(yīng)的規(guī)律,建立相應(yīng)的熒光方法以檢測(cè)生物毒性,并用發(fā)光細(xì)菌法進(jìn)

4、行對(duì)比。
　　 當(dāng)銅綠微囊藻生長(zhǎng)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,將幾種生物毒性物質(zhì)配置一定的濃度梯度后添加到藻培養(yǎng)液中進(jìn)行響應(yīng)實(shí)驗(yàn)。通過(guò)重金屬脅迫銅綠微囊藻熒光響應(yīng)實(shí)驗(yàn),研究了銅綠微囊藻對(duì)四種典型重金屬離子Cd2+、Hg2+、Cu2+、Zn2+的熒光響應(yīng)規(guī)律。
　　 發(fā)光細(xì)菌實(shí)驗(yàn):通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們選擇青海弧菌Q67建立檢測(cè)方法并與藻熒光方法進(jìn)行對(duì)比。
　　 重金屬實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:
　　 1)實(shí)驗(yàn)時(shí)間的確定:通過(guò)實(shí)驗(yàn)重金屬與藻

5、液混合25min后作為實(shí)驗(yàn)時(shí)間,因?yàn)榇藭r(shí)熒光變化更明顯利于實(shí)驗(yàn)。
　　 2)測(cè)試指標(biāo)的選取:選取銅綠微囊藻最佳實(shí)驗(yàn)波長(zhǎng)為葉綠素a熒光波長(zhǎng)4351680nm。在435/680nm處,毒物對(duì)藻的熒光值影響更顯著、更靈敏。其結(jié)果可以用抑制率來(lái)表示。
　　 3)通過(guò)研究四種重金屬對(duì)銅綠微囊藻熒光影響規(guī)律的研究,我們得出四種重金屬的毒性順序?yàn)镠g2+＞Cu2+＞Cd2+＞Zn2+。Hg2+對(duì)藻熒光的影響最顯著、靈敏。隨著脅迫濃度的

6、增大藻光合作用受抑制明顯增大,從熒光脅迫實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果證明藻種的熒光值變化能夠反應(yīng)重金屬的毒性,利用藻的葉綠素?zé)晒忭憫?yīng)特性檢測(cè)重金屬濃度脅迫是可行的。
　　 4)HgCl2對(duì)銅綠微囊藻的毒性作用明顯,藻光合作用抑制率與HgCl2的濃度呈正相關(guān),顯示明顯的濃度——?jiǎng)┝肯嚓P(guān)性?；貧w方程為y=11.4.66x+13.008,R=0.9865。發(fā)光菌實(shí)驗(yàn)抑制標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍為0.05-0.08mg/L,回歸方程為y=2485x-102

7、.06,RZ=0.9310。
　　 農(nóng)藥實(shí)驗(yàn)選用莠去津研究了對(duì)銅綠微囊藻熒光影響規(guī)律,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　 1)測(cè)試時(shí)間為兩者作用15min后,測(cè)試指標(biāo)為葉綠素a熒光波長(zhǎng)435/680am。在435/680nm處,毒物對(duì)藻的熒光值影響更顯著、更靈敏。其結(jié)果可以用抑制率來(lái)表示,利于和已有的文獻(xiàn)中的結(jié)論進(jìn)行比較。
　　 2)通過(guò)研究莠去津?qū)︺~綠微囊藻熒光影響規(guī)律的,我們發(fā)現(xiàn),莠去津的質(zhì)量濃度與藻液光合信號(hào)抑制率呈明顯