2,2′,4,4′-四溴联苯醚（BDE-47）对4种海洋微藻的急性毒性

多溴联苯醚(PBDEs)是一类具有生态风险性的新型持久性有机污染物,其中BDE-47是对生物和人体毒性最强的PBDEs同系物之一.选择4种海洋微藻(海水小球藻、牟氏角毛藻、中肋骨条藻和赤潮异弯藻),采用概率单位-浓度对数法研究了BDE-47对海洋微藻的急性毒性效应(BDE-47浓度梯度设置为0、0.1、1、5、10、50μg·L-1).结果显示,BDE-47对海水小球藻、牟氏角毛藻、中肋骨条藻和赤潮异弯藻的96h半效应浓度(96hEC50)分别为0.79、1.52、1.99和2.25μg·L-1,表明BDE-47对海洋微藻属于极高毒性物质.     

BDE-47对4种海洋微藻抗氧化酶活性的影响

运用实验生态学和生物化学的方法,研究了不同质量浓度的2,2',4,4'-四溴联苯醚(BDE-47)对海水小球藻Chlorellaautotropica,牟氏角毛藻Chaetoceros muelleri,中肋骨条藻Skeletonema costatum和赤潮异弯藻Heterosigam akashiwo的抗氧化酶活性的影响.结果表明:在实验设定质量浓度范围内(0.1～2.5 μg·L~(-1)),4种微藻的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)均能出现一定的应激活性,以减少BDE-47胁迫对藻细胞自身的危害,但是酶活增加的幅度却有很大不同.与赤潮异弯藻和中肋骨条藻相比,海水小球藻和牟氏角毛藻的SOD和CAT对BDE-47具有较高的敏感性.4种海洋微藻的SOD和CAT对BDE-47的敏感性顺序依次为:海水小球藻>牟氏角毛藻>中肋骨条藻>赤潮异弯藻.因此,海水小球藻的SOD和CAT可以作为指示海洋环境中BDE-47污染水平的生物标志物.     

Hg(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)对海洋单细胞藻的急性毒性效应

近年来,海洋重金属污染日益严重,为考察重金属对海洋藻类的生物毒性效应,进而评估其对海洋生态环境的影响,本研究采用一次性培养的实验方法,测定了2种重金属Hg(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)对8种海洋单细胞藻的急性毒性效应,包括赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo Hada)、旋链角毛藻(Chaetoceros curv...     

不同氮源对4种海洋微藻生长的影响

采用实验室一次性培养的方法,研究了硝氮、氨氮、尿素和混合氨基酸等4种不同氮源对典型赤潮藻赤潮异弯藻Heterosigma akashiwo、凯伦藻Karenia sp.、球形棕囊藻Phaeocystis globosa和常见浮游植物优势种类角毛藻Chaetoceros sp.生长的影响。结果表明,这4种海洋微藻不仅能利用无机氮硝氮和氨氮,而且也均能利用有机氮尿素和混合氨基酸。赤潮异弯藻、凯伦藻和角毛藻均在以硝氮为唯一氮源时,比生长速率分别达到最大值0.45、0.52和0.70 d-1;而球形棕囊藻在以硝氮和尿素为唯一氮源时,比生长速率均达最大值0.65 d-1。可溶性有机氮库中的重要组成成分尿素和氨基酸均能显著促进4种海洋微藻的生长;相比较而言,赤潮异弯藻和凯伦藻更加喜好有机氮氨基酸,而球形棕囊藻和角毛藻更加喜好尿素。海洋微藻具备利用有机氮源的能力,无疑扩展了其氮营养来源,在无机氮缺乏而有机氮丰富的水体中,它们在浮游植物群落中更具有竞争优势。     

四溴双酚A(TBBPA)对中肋骨条藻的毒性效应研究

为研究四溴双酚A(tetrabromobisphenol A,TBBPA)对海洋微藻的毒性效应,本文设置五个不同浓度组(0、1.0、5.0、10.0、20.0 mg·L-1)进行中肋骨条藻(Skeletonema costatum)培养实验,在96 h内取样分析其光合色素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化。结果表明,较低浓度组(1.0和5.0 mg·L-1)叶绿素a、叶绿素c和类胡萝卜素含量48 h之前被显著诱导,最大值出现在24 h;较高浓度组(10.0和20.0 mg·L-1)三种色素含量在48 h之前被显著抑制,24 h达最低值;72 h之后各浓度组均恢复到对照组水平。不同浓度TBBPA胁迫下,中肋骨条藻的可溶性蛋白含量、SOD活性和MDA含量一般被显著诱导,SOD活性和MDA含量在72 h和96 h时随TBBPA浓度升高而增加。虽然1.0 mg·L-1TBBPA对中肋骨条藻生长不具有可观测效应,但已影响到其生理生化指标。目前海水中TBBPA浓度较低,尚不会对中肋骨条藻产生毒性影响。     

林丹、毒死蜱对淡水藻类毒性效应的比较研究

有机氯和有机磷农药是全球应用最广泛的两大类农药,以有机氯农药林丹以及有机磷农药毒死蜱为研究对象,比较了它们对长江中下游常见的3种淡水藻类包括铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、普通小球藻(Chlorella vulgaris)和梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)的毒性效应。通过藻类生长抑制试验测定了林丹和毒死蜱对藻类的毒性效应,结果表明,林丹和毒死蜱对3种藻的生长存在不同程度的抑制效应,且质量浓度越高,抑制效应越强,其中低质量浓度的毒死蜱对铜绿微囊藻和普通小球藻具有一定的促进作用。实验还获得了两种农药对3种不同藻类的急慢性毒性数据,以96 h生物量计,林丹对铜绿微囊藻的EC50=442μg·L-1,LOEC=120μg·L-1,NOEC=60μg·L-1,MATC=85μg·L-1;对普通小球藻的EC50=524μg·L-1,LOEC=128μg·L-1,NOEC=61μg·L-1,MATC=88μg·L-1;对梅尼小环藻的EC50=11 849μg·L-1,LOEC=1 295μg·L-1,NOEC=406μg·L-1,MATC=725μg·L-1。毒死蜱对铜绿微囊藻的EC50=2 720μg·L-1,LOEC=1 026μg·L-1,NOEC=615μg·L-1,MATC=794μg·L-1;对普通小球藻的EC50=5 374μg·L-1,LOEC=1 978μg·L-1,NOEC=1 172μg·L-1,MATC=1 522μg·L-1;对梅尼小环藻的EC50=11 109μg·L-1,LOEC=2 792μg·L-1,NOEC=1 355μg·L-1,MATC=1 945μg·L-1。结果表明,林丹和毒死蜱对3种藻的生长存在不同程度的抑制效应。毒性数据显示相比于梅尼小环藻,铜绿微囊藻和普通小球藻对两种农药更为敏感。     

邻苯二甲酸二丁酯对海洋微藻生长的影响

近年来,内陆和近海水体中的一种典型环境激素邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量显著上升,但其对海洋生态系统的影响并不明确。本研究选取7种海洋微藻为实验材料,包括1种甲藻(东海原甲藻Prorocentrum donghaiense),2种定鞭藻(小普林藻Prymesium parvum和球形棕囊藻Phaeocystis globosa),2种硅藻(中肋骨条藻Skeletonema costatum和三角褐指藻Phaeodactylum tricornutum),以及1种隐藻(红胞藻Rhodomonus salina)和1种绿藻(海洋小球藻Chlorella sp.),设置5个DBP暴露浓度(5、10、20、50、100μg·L-1),研究其对海洋微藻生长的影响,并探索DBP暴露对微藻抗氧化系统和光合系统的影响。结果表明:在所有暴露组中,球形棕囊藻、小普林藻、东海原甲藻、红胞藻、海洋小球藻生长速率显著增加;5~20μg·L-1的DBP暴露下中肋骨条藻不受影响,50、100μg·L-1下受到抑制;所有DBP暴露组对三角褐指藻没有显著影响。在50μg·L-1DBP暴露下,随着时间的延长,球形棕囊藻的SOD、CAT、MDA均表现出先升高后下降的趋势,第7天藻的叶绿素a、叶绿素b,类胡萝卜素含量较对照组分别增加了23%、10%、48%,球形棕囊藻光系统II(PSII)的最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/F0)、光合性能指数PI分别增加了4.8%、16%、69%。研究发现DBP对海洋微藻的影响具有种间差异性,能够显著促进有害赤潮藻球形棕囊藻的生长,近岸水体DBP含量的增加可能改变浮游植物群落组成,进而增加有害藻华暴发的风险。     

2,2’,4,4’-四溴二苯醚(BDE-47)对大型溞(Daphnia magna)的毒性效应

2,2’,4,4’-四溴二苯醚(BDE-47)在水体及各种水生生物(鱼类、海洋哺乳动物以及水生无脊椎动物)中被广泛检出,但BDE-47对水生无脊椎动物毒性效应的研究还处于起步阶段。以大型溞(Daphnia magna)为受试生物,通过急性(48h)和慢性(21d)毒性暴露实验,考察了BDE-47对大型溞活动抑制率、心率、产仔情况和酶活性等指标的影响。结果显示,BDE-47对大型溞活动抑制率的48h-EC50为112.5μg.L-1;高浓度(>100μg.L-1)BDE-47显著诱导提高大型溞的心率。21d慢性暴露实验中,8μg.L-1处理组中大型溞全部死亡;其他各浓度处理组(0.5、1、2、4μg.L-1)中,母溞第1胎产仔时间延后,第1胎子代数量减少,总产仔数量大幅减少,这表明大型溞的繁殖能力受到抑制。BDE-47在一定程度上抑制了母溞胆碱酯酶(ChE)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)的活性,大型溞体内的代谢机制没有被诱导,神经活性虽被抑制,但抑制率不高。BDE-47大幅诱导过氧化氢酶(CAT)的活性,并呈现一定的剂量效应关系,相对于ChE和GST,CAT对BDE-47暴露更为敏感,可作为BDE-47对大型溞慢性暴露毒性效应的潜在生物标志物。     

PVC塑料浸出液对3种海洋微藻光合作用及生长的影响

海洋微塑料作为一类新型环境污染物已经成为全球性环境问题。运用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了不同浓度软聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)和硬PVC浸出液(0、50、100和200 g·L~(-1))胁迫下球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和小球藻(Chlorella sp.)3种海洋微藻叶绿素荧光特性,包括PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)、PSⅡ实际量子产量(Yield)、光化学淬灭(qP)和PSⅡ最大相对电子传递速率(rETR_(max))的变化,同时检测微藻的生长状况。结果表明,球等鞭金藻(金藻门)和中肋骨条藻(硅藻门)的4项光合作用参数在软PVC浸出液胁迫的96 h内均显著下降,且随软PVC浸出液浓度增加,下降幅度增大,在实验后期(48～96 h)达到最小值,表现为抑制作用。96 h时,球等鞭金藻和中肋骨条藻的细胞密度均在软PVC浸出液200 g·L~(-1)处理组达到最小值,分别占对照组的3.20%和11.90%。硬PVC浸出液胁迫对球等鞭金藻和中肋骨条藻的4项光合作用参数具有显著影响(P<0.05),球等鞭金藻的4项参数均显著高于对照组。中肋骨条藻的相关光合作用参数均显著低于对照组。72 h时球等鞭金藻和中肋骨条藻的细胞密度分别在硬PVC浸出液100 g·L-1和200 g·L~(-1)处理组达到最小值,为对照组的67.90%和82.50%,表现为抑制作用。小球藻(绿藻门)的各光合作用参数和细胞密度在软PVC和硬PVC浸出液胁迫的96 h内未产生显著变化。该研究证实PVC浸出液对微藻光合系统具有干扰作用,对海洋生态系统具有潜在风险。     

营养盐浓度对中肋骨条藻优势种群富集多溴联苯醚的影响

以中肋骨条藻（Skeletonema costatum）和东海原甲藻（Prorocentrum donghaiense）组成中肋骨条藻优势种群的海洋微藻为研究对象,以我国近海水体中存在的3种丰度较高的多溴联苯醚同系物为代表,包括2,4,4＇-三溴联苯醚（BDE-28）、2,2’,4,4’-四溴联苯醚（BDE-47）和2,2＇,4,4＇,5-五溴联苯醚（BDE-99）,研究了硝酸盐浓度（0、128、512μmol·L-1）和磷酸盐浓度（0、8、32μmol·L-1）对中肋骨条藻优势种群生化成分和富集3种多溴联苯醚的影响,分析了中肋骨条藻优势种群对多溴联苯醚的富集量与生化成分的关系。结果表明,随着营养盐浓度的升高,单位藻细胞的富集量呈现降低趋势,硝酸盐浓度为0μmol·L-1时,3种多溴联苯醚同系物每106cells的富集量为3.93-5.01 ng,而硝酸盐浓度为512μmol·L-1时,每106cells富集量为3.53-3.94 ng,降低了10%-23%;不同硝酸盐浓度下单位体积藻液富集量差异较小,随硝酸盐浓度的升高,BDE-99和47富集量分别从0.180和0.179 ng·mL^-1降低到0.167和0.150 ng·mL^-1,BDE-28没有出现明显差异。与硝酸盐相似,多溴联苯醚单位藻细胞富集量也随着磷酸盐浓度的升高而呈现出降低的趋势,每106cells的富集量从磷为0μmol·L-1的3.04-3.28 ng降低到32μmol·L-1时的2.27-2.73 ng;不同磷酸盐浓度下单位体积藻液的富集量差异不显著,其中BDE-99富集量范围在0.188-0.190 ng·mL^-1,随磷酸盐浓度的升高,BDE-47和28富集量略有降低,从0.20 ng·mL^-1降低到约0.16 ng·mL^-1。中肋骨条藻优势种群单位细胞对多溴联苯醚富集随着营养盐浓度的增加而降低,其原因是营养盐浓度影响了其细胞生化成分,其中脂类含量与富集量存在正相关关系。对3种同系物富集量的比较发现,随多溴联苯醚同系物的Kow降低,富集量总体上呈现降低的趋势。