重金属Cu对两种海洋微藻的毒性效应

研究了重金属Cu对两种海洋微藻中肋骨条藻和三角褐指藻的生长以及藻细胞超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,较高浓度的Cu2 对中肋骨条藻和三角褐指藻的生长都产生了明显的抑制作用,72h EC5o分别约为(0.546±0.068)和(0.531±0.037)mg/L.对两种海洋微藻的SOD和POD活力的影响,均表现为低浓度诱导,高浓度抑制,MDA含量则随着Cu2 浓度的提高逐渐上升.在72hEC50浓度分别对相应藻种的胁迫下,SOD和POD活力表现为前期诱导后期抑制,MDA含量则随着胁迫时间的延长逐渐升高.两种海洋微藻的SOD、POD活力和MDA含量的改变与添加的Cu2 浓度具一定的相关性,因此可以考虑作为监测重金属Cu污染的有价值的生物标志物.     

铜和异噻唑啉酮类化合物对大型溞的联合毒性研究

异噻唑啉酮类化合物在杀菌、海洋防污等领域的广泛使用和长期排放,对非靶标生物造成了极大的风险.铜是海洋防污中应用最为广泛的无机活性物质和杀菌灭藻剂中常用的稳定剂.因此,研究铜和异噻唑啉酮类化合物的联合毒性效应有着重要的生态意义.本研究测定了CuCl₂、甲基异噻唑啉酮（MIT）和1,2-苯并异噻唑啉-3-酮（BIT）对大型溞（Daphnia Magna）的一元、二元急性毒性,以毒性单位（TU）和混合毒性指数（MTI）评价混合物的作用类型.选取浓度加和（Concentration Addition,CA）模型与独立作用（Independent Action,IA）模型为参考并结合三维偏差响应面分析混合物毒性相互作用与浓度变化的规律.结果表明,CuCl₂、MIT和BIT对大型溞的48 h-EC₅₀分别为0.84、1.06和3.90 mg·L^-1.CuCl₂-MIT和CuCl₂-BIT混合体系在等毒性比例下的毒性作用符合IA模型,当混合物中一种化合物进入低效应浓度区间,毒性作用相对IA 模型发生偏移.当混合物组分间毒性差异较大会导致某一组分处于无效应浓度而使混合物的作用模式符合CA模型.本研究可为探索铜与 异噻唑啉酮类化合物联合暴露的环境风险评估提供参考.     

赤潮异湾藻与三角褐指藻的竞争及其化感作用初探

文章通过对赤潮异湾藻和三角褐指藻间竞争及其化感作用的论述,定性分析了两种微藻单独培养和共培养的最大环境容量(K)和生长速率(r)等生长参数,同时利用逻辑斯谛方程和Lotka-Volterra的竞争模型进一步定量比较了微藻间的竞争力参数(α和β),并采用对比微藻在f/2培养基中和其他微藻滤液中生长情况的方法,初步探讨了赤潮异湾藻和三角褐指藻间竞争产生的原因。结果表明,赤潮异湾藻对三角褐指藻有强烈抑制作用(α=6.38),而三角褐指藻对赤潮异湾藻抑制非常轻微(β=0.23),赤潮异湾藻的竞争能力大大强于三角褐指藻,推测这种竞争作用与这两种微藻间存在的化感作用相关外,还可能与其他因素如接触性信息传递等相关。此研究对调控藻类生物的生长和数量变化、鱼虾蟹等水产养殖水体中藻害的防治以及海洋生态环境的改善都具有相当的理论意义。     

微塑料对微藻生长及其释放三卤代甲烷的影响

研究了聚苯乙烯微塑料（PS,0.5μm,10~100mg/L）在120h内对三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）的生长及其释放三卤代甲烷的影响.结果表明,PS显著抑制三角褐指藻的生长.高浓度的PS （100mg/L）条件下,三角褐指藻的细胞生长,叶绿素a含量及光合效率的最大抑制率分别达31.75%,10.38%和8.82%.PS诱导微藻细胞内产生氧化应激,增加细胞内活性氧的含量.培养前期（0~48h）,PS引起微藻细胞发生氧化应激,促进三角褐指藻释放3种三卤代甲烷;培养后期（72~120h）,PS抑制细胞的生理状态及3种三卤代甲烷的释放.这些结果表明微塑料在一定浓度下会影响藻类细胞生长代谢,三卤甲烷的生产释放是一种通过细胞代谢来抵抗氧化应激的保护机制.     

异噻唑啉酮的灭藻效应及其生物毒性试验

研究了异噻唑啉酮在海水中的灭藻效应,确定了其对于代表性藻类的浓度-反应关系,并且对其进行了生物毒性试验。根据试验结果采用概率单位法进行数据处理,得出异噻唑啉酮对卤虫无节幼体96 h的半致死浓度(LC50)为10.4 mg／L,并对剂量反应方程进行x2检验,结果表明符合精度要求,计算出的96h-LC50真实可靠。该杀生剂在低浓度下对海洋单细胞藻类有较高的杀灭效应,而且生物毒性较小,是比较适合化学法处理船舶压载水的杀生剂。     

药剂抑制铜绿微囊藻生长的试验研究

研究用从芦苇中提取的2-甲基乙酰乙酸乙酯和大麦秸浸出液两种化感物质以及十六烷基溴化铵和异噻唑啉酮等四种药剂对不同生长期的铜绿微囊藻进行了对比抑制试验,结果显示在铜绿微囊藻生长的迟缓期投加试验药剂效果比在对数期投加效果都好,在迟缓期投加四种药剂,都有很好的抑藻效果;在铜绿微囊藻生长的对数期投加化感物质,虽然有一定的抑藻率,但效果较差,而在藻对数期投加10mg/L以下的CTAB和异噻唑啉酮能达到很好的水华抑制效果。同时发现,化感物质在某些浓度时还对铜绿微囊藻有刺激生长的作用。     

锐钛矿型TiO2光催化降解异噻唑啉酮废水研究

本文制备了自然光照条件下能有效降解异噻唑啉酮模拟废水(主要成分MI和CMI)的锐钛矿型TiO2光催化剂,并通过电镜分析(TEM、HRTEM)和XRD手段对其进行表征,优化了光催化处理异噻唑啉酮模拟废水的反应条件,并分析了异噻唑啉酮的降解产物情况和自然光照条件下羟基自由基的产生情况.结果表明,合成的锐钛矿型TiO2主要暴露面为{101}面,具有较好的异噻唑啉酮去除效果.在500 W氙灯照射下,12~53 mg·L-1异噻唑啉酮模拟废水在催化剂投加量为677 mg·L-1的条件下反应4 h,异噻唑啉酮去除率可以达到97%~100%;当异噻唑啉酮模拟废水浓度升高为141 mg·L-1时,其去除率为77%~80%,最佳反应时间4 h.对异噻唑啉酮降解产物的分析显示,在光催化反应结束时,MI为主要的残留物质,CMI脱氯转化为氯离子和MI,并发现未知有机产物.     

3种刺激性化学战剂对藻类的急性毒性研究

采用国际通用的试验藻种斜生栅藻(Scendesmus obliuus)作为试验生物,研究了3种刺激性化学战剂(二苯氰胂、二苯氯胂和苯氯乙酮)对试验藻类的急性毒性.结果表明:二苯氰胂、二苯氯胂和苯氯乙酮对斜生栅藻急性毒性试验的96 h半数生长抑制浓度(EC50)分别为0.14,0.10和0.36mg/L,表明这3种化学战剂均属于极高毒性物质,其毒性依次为二苯氯胂＞二苯氰胂＞苯氯乙酮,但其毒性均在同一数量级上,区分度不强.      

树脂吸附法回收BIT的实验研究

BIT(1,2-苯并异噻唑-3-酮)是一种广谱高效的工业杀菌防霉剂,也是其他高档产品用的生物杀菌防霉剂的初始原料.其生产过程所产生的母液和和废水中残留较多的BIT,如直接排放不仅造成产品损失而且增加后续处理的难度,实验通过研究A、B、C型三种大孔吸附树脂对BIT的静态吸附性能,筛选出适于实际应用的A型树脂,并对其进行动...     

两种海洋硅藻对生源要素N、P浓度变化的响应

近年来大量废水排放导致生源要素N、P成为近海重要污染物之一,本文研究了两种海洋硅藻对培养液中生源要素N或P浓度变化的响应.结果发现:中肋骨条藻在NO3-N浓度为3.0～600 mg/L、三角褐指藻在NO3-N浓度为8.0～600 mg/L时,都能保持旺盛的生长;相比而言,中肋骨条藻在PO4-P浓度为0.6～20 mg/L的实验组生长较好,而三角褐指藻在0.6～10 mg/L的实验组生长较好.实验发现PO4-P浓度过高或过低都不利于两种海洋硅藻的种群增殖.本实验结果表明两种海洋硅藻都具很强的适应高浓度NO3-N的能力,与之相比,PO4-P浓度对控制硅藻种群的增殖起着非常重要的作用.本实验结果也表明:关于N、P对海洋硅藻生长的影响,除了考虑N/P比外,N、P浓度阈值也是一个不容忽视的问题.     

温度、光照和磷酸盐脉冲输入对三角褐指藻的交互影响

研究了光照和温度联合作用下磷酸盐脉冲输入对三角褐指藻生长的影响.结果表明随着温度的升高,磷酸盐脉冲输入频率对三角褐指藻生长的影响趋于显著,连续添加磷酸盐和低频脉冲更有利于三角褐指藻快速增长,但较高的光照强度[125μmol/(m2×s)]和较高的温度(18℃、25℃)同时作用将抑制三角褐指藻的磷酸盐吸收能力.研究证实了温度、光照和脉冲对三角褐指藻的生长存在交互影响.     

光和营养盐对三角褐指藻生化组成的影响

采用¹⁴C标记技术,测定三角褐指藻光合作用速率及其光合产物生化组成的相对含量。实验结果表明,在常温和适宜的光强围范内,随光强增强,三角褐指藻光合产物中蛋白质百分比减少,碳水化合物百分比增加,脂类相对含量基本不变。当海水氮磷比为16时,藻类蛋白质合成的相对含量最高。光合产物生化组成蛋白质与碳水化合物之比（P/C）的变化可以反映在不同海洋环境下藻类的生长状态。     

四种饵料微藻对海水养殖水体N、P的去除研究

为了探索采用微藻处理与综合利用技术净化工厂化海水养殖水体的可行性,研究测定了一些常用饵料微藻对水体N、P的去除能力.主要以绿色巴夫藻(Pavlova viridis)、青岛大扁藻(Platymonas sp.)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和塔胞藻(Pyramimonas sp.)为...     

海洋卡盾藻与三种典型海洋硅藻的种间竞争研究

以海洋卡盾藻和典型硅藻旋链角毛藻、三角褐指藻、中肋骨条藻为研究对象,采用室内单独培养和混合培养方法,研究了不同营养条件和不同初始密度下海洋卡盾藻与硅藻的生长和种间竞争效应。结果表明,在富营养化的f/2培养基下,海洋卡盾藻的最大细胞密度不受起始细胞密度的影响;而在营养盐限制下,最大细胞密度仅为f/2培养基的15.4%。与硅藻共培养中,海洋卡盾藻的生长被显著抑制,特别是在f/2培养基中,海洋卡盾藻的生长被完全抑制,培养10~16 d后海洋卡盾藻细胞逐渐消亡。与之相反,富营养的f/2培养基下,在与海洋卡盾藻共培养中的旋链角毛藻和三角褐指藻的生长未受到明显影响,而中肋骨条藻则受到影响,最大细胞密度不到单独培养的50%。而在营养盐限制下,三种硅藻的生长均受到海洋卡盾藻的明显影响,同时海洋卡盾藻的生长也受到硅藻的明显抑制。研究结果说明,营养盐丰富的条件下,小型硅藻可在与海洋卡盾藻的种间竞争中占据优势,但是硅藻爆发生长导致营养盐含量急剧下降,可能会有利于非硅藻类的生长。     

Growth and photosynthesis responses of Phaeodactylum tricornutum to dissolved organic matter from salt marsh plant and sediment

The effects of allochthonous dissolved organic matter (DOM) on the growth and photosynthesis of Phaeodactylum tricornutum were investigated. P. tricornutum incubated in f/2 medium was exposed to DOM additives, which were extracted from the plant and sediment samples of a salt marsh in North Branch of the Yangtze estuary, China. During 12 days incubation, the chlorophyll fluorescence parameters of P. tricornutum were measured by a Phyto-PAM phytoplankton analyzer. Spectral properties of DOM in algae filtrates were also observed. The concentrations of chlorophyll a, active chlorophyll a, and the maximum quantum yield of photosystem II significantly decreased after four days of incubation, suggesting that the growth and photosynthetic e ciency of P. tricornutum were inhibited. After adding sediment-DOM extract, both a250/a365 (the ratio of the absorption coe cients at 250 and 365 nm) and S values (spectral slope coe cients) of algae filtrates declined in the first two days, which demonstrated a loss of low molecular weight DOM. Parallel factor analysis of fluorescence spectra of DOM in algae filtrates revealed that DOM could be classified into two humic-like and two protein-like components. The fluorescence intensity of tyrosine-like component originating from algae increased significantly during incubation. This study supports the hypothesis that allochthonous DOM derived from salt marsh plant and sediment have a strong influence on the adjacent aquatic ecosystems.     

丙溴磷影响海洋微藻生长机理的初步研究

研究了丙溴磷对三角褐指藻和青岛大扁藻生长的影响及其可能的机理。结果显示，低浓度的丙溴磷可以刺激它们的生长，高浓度的丙溴磷则对其生长产生抑制作用；低浓度丙溴磷还使藻细胞的脂质过氧化程度在低水平增高，ＳＯＤ活性有所降低；高浓度时则使其指质过氧化程度过量升高，ＳＯＤ活性显著下降，加入抗氧化剂不仅可抑制低浓度丙溴磷对微藻生长的刺激效应，而且能缓解高浓度丙溴磷对微藻的毒害作用，因此，丙溴磷作用于微灌的抗氧化     

久效磷对海洋微藻毒性机理的初步研究Ⅲ.超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的变化

报道了久效磷对３种海洋微藻细胞内２种清除活性氧的关键性酶－超氧化物歧化酶和过氧化酶活性的影响。结果显示：１．在久效磷的胁迫下，扁藻和三角褐指藻细胞的超化物歧化酶活性均表现出下降的总变化趋势，而叉鞭金藻细胞的ＳＯＤ活性时而上升，时而下降，在整个胁迫过程中呈现出无规律性的变化。２．随着久铲磷胁迫时间的延长，３种微藻细胞的过氧化酶活性均逐渐下降，表现出相同的变化规律性。     

久效磷对海洋微藻毒性机理的初步研究Ⅲ.超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的变化

报道了久效磷对３种海洋微藻细胞内２种清除活性氧的关键性酶———超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的影响．结果显示：１在久效磷的胁迫下，扁藻和三角褐指藻细胞的超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性均表现出下降的总变化趋势，而叉鞭金藻细胞的ＳＯＤ活性时而上升，时而下降，在整个胁迫过程中呈现出无规律性的变化．２随着久效磷胁迫时间的延长，３种微藻细胞的过氧化物酶活性均逐渐下降，表现出相同的变化规律性．这说明不同的藻种，久效磷对其细胞内酶活性的影响不尽相同．推测超氧化物歧化酶和过氧化物酶（ＰＯＤ）活性的降低是微藻细胞内过量产生活性氧，进而引起藻细胞膜脂过氧化伤害的主要原因之一．     

磷限制条件下单胞藻胞内磷储量差异机理研究

不同微藻细胞内磷含量的差异,在有害藻华的形成及优势种演替过程中具有重要作用,但对于不同微藻细胞内磷含量的差异的原因仍缺乏了解. 本文采用磷限制培养试验考察了4株典型海洋藻华单胞藻〔三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)、多列拟菱形藻(Pseudo-nitzschia multiseries)、球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、海洋原甲藻(Prorocentrum micans)〕的细胞内磷含量随时间的变化,并利用Droop模型计算了微藻的最大比生长速率(μ_max)与细胞内磷的最小配额(Q_min),分析了Q_min与藻类性状的响应关系. 结果表明:①4种海洋微藻的细胞内磷含量随时间呈先增后减的趋势,并且细胞内磷含量变化的响应时间和响应程度存在种间差异;②4种海洋微藻的Q_min存在差异,其范围为0.71～1.68 μg/g,4种海洋微藻的比生长速率(μ)与其细胞内磷含量(Q)呈正相关;③Q_min与细胞体积呈显著正相关,Q_min与μ_max可能存在一定的相关关系,即μ_max较大的微藻其Q_min较小. 研究显示,与藻体积、μ_max相比,门水平上的差异可能对Q_min影响较小,而Q_min的较大差异可能是藻类对磷具有不同竞争能力的表现,因而在有害藻华形成过程中出现不同微藻优势种演替的现象.      

重金属胁迫对三角褐指藻生长及叶绿素荧光特性的影响

利用调制式叶绿素荧光仪研究了不同浓度的重金属Cu2+、Zn2+、Cd2+胁迫不同时间(24、48、72和96 h)后,三角褐指藻叶绿素荧光特性的变化情况.测定的主要参数有:光系统II(PSII)的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)、PSII的实际光能转化效率(Yield=ΦPSII)、相对光合电子传递效率(rETR)、光化学淬灭(qP)和非光化学淬灭(NPQ).研究结果表明,重金属(Cu2+、Zn2+、Cd2+)胁迫下三角褐指藻的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,并且随着重金属离子浓度的增加,胁迫时间的延长,下降幅度逐步增大;NPQ先上升后下降或者逐渐上升;细胞密度和叶绿素含量也显著降低.对3种重金属离子的半抑制浓度(EC50)的计算结果表明,3种重金属毒性大小顺序为Cd2+> Cu2+> Zn2+.