多環(huán)芳烴對(duì)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)生長(zhǎng)及生理特性的影響.pdf

1、目前，隨著人類工業(yè)和農(nóng)業(yè)活動(dòng)的增加，湖泊水體有機(jī)污染問題日益嚴(yán)重。多環(huán)芳烴(PAHs)是水體環(huán)境中普遍存在的一類持久性有機(jī)污染物(POPs)。PAHs具有高生物積累、難降解、高殘留等特性，易在生物體內(nèi)累積，對(duì)水生生物造成影響，進(jìn)而影響湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生，湖泊富營(yíng)養(yǎng)化會(huì)導(dǎo)致藍(lán)藻水華暴發(fā)，影響水體生態(tài)功能和水質(zhì)安全。因此，水體中PAHs對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化的影響不容忽視。
　　本研究選用水體中含量較高的萘、菲和芘為PAHs代表物，以藍(lán)藻水華暴發(fā)

2、中具有典型代表性的優(yōu)勢(shì)藻種——銅綠微囊藻為研究對(duì)象，從微裳藻細(xì)胞生長(zhǎng)、光合作用和抗氧化系統(tǒng)等方面逐一探討PAHs對(duì)微囊藻的毒性效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.采用實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)銅綠微囊藻(M.aeruginosa)的方法，研究了萘、菲和芘單一污染和復(fù)合污染對(duì)銅綠微囊藻生長(zhǎng)及光合作用的影響。PAHs單一污染體系中，銅綠微囊藻細(xì)胞密度隨著PAHs濃度的增加而降低，PAHs對(duì)銅綠微囊藻的生長(zhǎng)抑制效應(yīng)呈現(xiàn)明顯的劑量相關(guān)性。菲對(duì)微囊藻的生長(zhǎng)抑

3、制作用高于萘和芘，且隨著菲濃度的增加，抑制作用增強(qiáng)，0.486～5.24 mg·L-1濃度范圍內(nèi)，微囊藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率從26.1％升高至71.1％，葉綠素a含量和光合速率分別由對(duì)照組的18.2 fg·cell-1和0.51降至9.4fg·cell-1和0.17，銅綠微囊藻生長(zhǎng)幾乎完全受到抑制，光合作用顯著降低。低劑量萘(0.05mg·L-1)和芘(0.0015 mg·L-1)對(duì)微囊藻生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用，表現(xiàn)了低濃度的興奮效應(yīng)。不同種類的

4、PAHs對(duì)微囊藻的毒性不同。高濃度菲對(duì)銅綠微囊藻細(xì)胞造成不可逆的破壞作用，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，微囊藻能從萘和芘的毒性中恢復(fù)并繼續(xù)繁殖。萘、菲和芘復(fù)合污染對(duì)銅綠微囊藻的毒性大于單一污染，且隨著暴露濃度的增加逐漸增強(qiáng)，復(fù)合污染對(duì)銅綠微囊藻細(xì)胞比生長(zhǎng)速率、葉綠素a含量和光合速率的抑制率分別高達(dá)115.3％、74.2％和85.7％，均大于單一污染。
　　2.采用實(shí)驗(yàn)室混合培養(yǎng)的方法，研究了單一PAH污染對(duì)銅綠微囊藻和小球藻競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)的影響。P

5、AH單一污染體系中，銅綠微囊藻在與小球藻的競(jìng)爭(zhēng)生長(zhǎng)中均處于競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，細(xì)胞密度和比生長(zhǎng)速率均高于小球藻?；旌吓囵B(yǎng)中PAHs對(duì)微囊藻細(xì)胞的毒性作用低于微囊藻單一培養(yǎng)?；旌吓囵B(yǎng)中，較高濃度萘和芘對(duì)微囊藻的影響由單一培養(yǎng)時(shí)的生長(zhǎng)抑制變?yōu)樯L(zhǎng)刺激，萘和芘濃度均為4.05 mg·L-1時(shí)，微囊藻細(xì)胞密度達(dá)到最大，分別比對(duì)照組高出32.4％和14.2％。菲暴露下，混合培養(yǎng)中銅綠微囊藻細(xì)胞比生長(zhǎng)速率與單一培養(yǎng)時(shí)變化規(guī)律一致，也隨著菲濃度的增加逐漸降低，

6、最低值出現(xiàn)在5.24 mg·L-1暴露組，比生長(zhǎng)速率為對(duì)照組的77.2％，細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率為22.8％，遠(yuǎn)低于單一培養(yǎng)時(shí)的生長(zhǎng)抑制率71.1％，微囊藻細(xì)胞生長(zhǎng)沒有受到完全抑制。
　　3.研究了單一PAH污染對(duì)銅綠微囊藻細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)酶活性的影響。PAH單一污染體系中，3種PAHs對(duì)銅綠微囊藻細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶活性的影響程度不同。菲暴露組微囊藻細(xì)胞SOD、CAT酶活性均隨著菲濃度的增加而降低，MDA含量則增加。菲濃度在0～5.24 mg·

7、L-1范圍內(nèi)，SOD和CAT活性分別由8.71 U·10-8cells和27.02U·10-10cells降至3.05 U·10-8cells和16.24 U·10-10cells，MDA含量由4.81 nmol·10-10cells增加至7.27 nmol·10-10cells，微囊藻細(xì)胞受氧化損傷程度嚴(yán)重，細(xì)胞功能受到明顯抑制。較低濃度萘和芘暴露顯著刺激微囊藻細(xì)胞SOD、CAT活性，與對(duì)照相比，0.45mg·L-1萘暴露組SOD活性