碳納米管毒性脅迫對(duì)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)生長(zhǎng)及生理特性影響研究.pdf_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、進(jìn)入21世紀(jì)以來,大量學(xué)者在諸如《自然》《科學(xué)》等全球頂級(jí)期刊上發(fā)文,呼吁在開發(fā)利用納米技術(shù)的同時(shí),要重視對(duì)納米材料顆粒環(huán)境毒性的探索,要加強(qiáng)對(duì)納米顆粒環(huán)境歸趨和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的研究。當(dāng)納米材料暴露于環(huán)境中,必定會(huì)對(duì)周圍生物甚至生態(tài)系統(tǒng)帶來難以估計(jì)的影響。與此同時(shí),在社會(huì)發(fā)展和人類活動(dòng)的影響下,水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,“水華”和“赤潮”的爆發(fā)也日趨頻繁,由此而引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題已引起各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。
  本研究以藍(lán)藻水華爆發(fā)的特征

2、藻種銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)為受試材料,研究和評(píng)價(jià)了單壁碳納米管(SWCNTs)和多壁碳納米管(MWCNTs)單獨(dú)及聯(lián)合作用條件下對(duì)銅綠微囊藻的生物毒性和致毒機(jī)理,旨在為評(píng)價(jià)納米材料對(duì)水生環(huán)境中藻類的安全性和評(píng)估其對(duì)生物體的毒理學(xué)效應(yīng)提供更加科學(xué)全面的數(shù)據(jù)支持,為全面地反映真實(shí)水環(huán)境中多種納米材料共存的生態(tài)暴露風(fēng)險(xiǎn)提供參考依據(jù),為指導(dǎo)今后采用碳納米材料控制藍(lán)藻水華奠定科學(xué)的理論基礎(chǔ)。
  本研究的

3、主要成果有:
  1.低濃度(0.10mg/L和0.50mg/L)的SWCNTS和MWCNTs對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)具有一定的刺激作用。高濃度(50mg/L和100mg/L)時(shí),CNTs對(duì)藍(lán)藻生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制,且抑制率超過90%。SWCNTs、MWCNTs以及聯(lián)合作用條件下,ECs0值分別為28.367mg/L,68.664mg/L和12.011mg/L。聯(lián)合毒性高于單一毒性。SWCNTs毒性高于MWCNTs。聯(lián)合毒性效應(yīng)為協(xié)同作用。

4、r>  2.中低濃度(0.10mg/L-10.00mg/L)范圍內(nèi),CNTs促使光合色素合成增強(qiáng),促進(jìn)藻細(xì)胞增殖。類胡羅卜素的含量隨CNTs濃度的升高逐漸下降。高濃度時(shí)CNTs會(huì)嚴(yán)重抑制葉綠素a、類胡羅卜素和藻藍(lán)蛋白3種光合色素的合成,藻細(xì)胞生命活力下降。總體而言,MWCNTs處理組的光合色素含量普遍高于SWCNTs處理組,單一毒性實(shí)驗(yàn)組的光合色素含量高于聯(lián)合毒性試驗(yàn)。
  3.單一毒性試驗(yàn)中,SOD和POD的酶活隨CNTs濃度的

5、升高均呈現(xiàn)先升高后下降的影響變化趨勢(shì);聯(lián)合毒性試驗(yàn)則表現(xiàn)為先下降后平穩(wěn)的趨勢(shì)。各試驗(yàn)組的CAT活性隨CNTs濃度的升高而降低,丙二醛MDA的含量則逐步上升。其中,MWCNTs變化速率最為緩慢。當(dāng)濃度高于10.00mg/L時(shí),抗氧化酶活受到顯著抑制,MDA含量積累嚴(yán)重。
  4.可溶性蛋白含量隨CNTs濃度變化,呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢(shì),與藻藍(lán)蛋白含量的變化趨勢(shì)具有相關(guān)性,而可溶性糖含量的變化與之相反。中低濃度的CNTs會(huì)刺激蛋白

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