荧蒽与铜对三角褐指藻的单一和联合毒性

在实验室条件下研究了多环芳烃荧蒽和铜对三角褐指藻的单一和联合毒性。结果表明:在本实验所测试的浓度范围内,荧蒽(0~0.315μg/mL)和铜(0~1.262μg/mL)分别对该藻的生长产生了一定的影响,且都呈现较好的剂量-效应关系;其中当荧蒽浓度升高至0.079μg/mL或铜离子浓度升至0.317μg/mL时,开始明显抑制藻种群的增殖。经回归分析求得荧蒽和铜对三角褐指藻的72hEC50分别为(0.103±0.009)μg/mL和(0.531±0.037)μg/mL。在联合毒性实验中,定义0.5×EC50(荧蒽) 0.5×EC50(铜)=1个毒性单位(TU)。荧蒽和铜混合后,对三角褐指藻的72hEC50为(1.093±0.085)TU,其联合毒性效应方式表现为拮抗作用。     

鼠尾藻对重金属锌、镉富集及排放作用的研究

将鼠尾藻(Sargassum thunbergii)暴露在不同质量浓度锌和镉溶液里40 d,以及暴露20 d后,移入自然海水恢复20 d,分析了藻体内金属离子含量的变化。富集实验结果表明,鼠尾藻积累金属离子的量和暴露溶液金属质量浓度正相关、与暴露时间具有线性关系;暴露3 d,藻体的金属离子含量(除了暴露在Cd2+质量浓度为0.1 mg/L处理组)均显著增加;在Zn2+处理组,溶液里Zn2+质量浓度越大,线性关系越显著,而在Cd2+处理组,Cd2+质量浓度5.0 mg/L处理组藻体内Cd2+含量与暴露时间的线性关系则最低。排放试验结果表明,排放20 d后与排放0 d比较,藻体内的金属离子质量浓度均显著降低,但是均显著高于暴露前水平;在Zn2+溶液里,鼠尾藻暴露Zn2+质量浓度0.1 mg/L和Zn2+质量浓度5.0 mg/L 20 d后移入自然海水5 d后,藻体内的Zn2+含量与排放0 d相比显著降低,而在Cd2+溶液里,藻体排放5 d后,藻体内的Cd2+含量与排放0 d相比均显著降低。最终结果表明,鼠尾藻潜在地可作为一种指示生物,用于监测海洋环境重金属污染状况。同时,鼠尾藻对Zn2+和Cd2+具有较强的富集能力,可以利用鼠尾藻修复受重金属污染的海洋水体,尤其是锌的污染。     

Cd2+胁迫对6株微藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了不同浓度的Cd2+胁迫不同时间(24h、48h、72h和96h)后,6株微藻(绿色巴夫藻Pavlova viridis、等鞭金藻塔溪堤品系Tahitian Isochrysis galbana、小球藻Chlorella sp.、微绿球藻Nannochloris oculata、雨生红球藻Haematococus pluvialis和塔胞藻Pyramidomonas sp.)生长及叶绿素荧光特性的变化情况.测定的主要参数有: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)、相对光合电子传递效率(rETR)、细胞密度和叶绿素相对含量.研究结果表明,Cd2+胁迫下6株微藻的荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR、细胞密度和叶绿素相对含量均与Cd2+浓度呈显著的负相关,均随着Cd2+浓度的增加而降低.胁迫时间对各荧光参数也有显著影响.随着胁迫时间的延长,绿色巴夫藻的Fv/Fm、Yield和rETR逐渐下降,Fv/Fo先下降后上升,至72h时又有所下降;等鞭金藻塔溪堤品系和微绿球藻的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和rETR随着胁迫时间的延长均逐渐下降;小球藻和雨生红球藻的上述荧光参数先下降,之后分别在48h和72h时逐渐上升;塔胞藻的上述荧光参数则先上升后下降.在Cd2+胁迫下,6株微藻细胞密度和叶绿素相对含量也显著降低,随着胁迫时间的延长,细胞密度和叶绿素相对含量下降的幅度也逐步增大.相关分析结果表明,6株微藻的叶绿素相对含量与细胞密度均呈极显著的正相关关系.通过细胞密度计算出来的Cd2+对6株微藻96h的半抑制浓度(96h-EC50)分别为绿色巴夫藻(151.538μmol/L),等鞭金藻塔溪堤品系(14.161μmol/L),小球藻(17.150μmol/L),微绿球藻(3.498μmol/L),雨生红球藻(15.205μmol/L),塔胞藻(19.722μmol/L),因此6株微藻对Cd2+的耐受性大小顺序为:绿色巴夫藻>塔胞藻>小球藻>雨生红球藻>等鞭金藻塔溪堤品系>微绿球藻.     

Cd2+浓度、温度及交互作用对3株微藻生长及叶绿素荧光特性的影响

本文研究了不同Cd2+浓度与不同温度交互作用对中国海洋大学微藻种质库(MACC)保存的小球藻(Chlorellasp.)、微绿球藻(Nannochloris oculata)和杜氏盐藻(Dunaliella salina)的叶绿素荧光参数(PSII的最大光化学量子产量Fv/Fm、PSII的实际光能转化效率Yield、光化学淬灭qP和非光化学淬灭NPQ)、叶绿素相对含量以及细胞密度的影响。结果表明,随着Cd2+浓度的升高,3株微藻的主要荧光参数、叶绿素相对含量和细胞密度均呈明显下降趋势。但微绿球藻的荧光参数Fv/Fm在对照组与10μmol/LCd2+浓度时基本一致,这可能与低浓度Cd2+在一定程度上刺激了微藻生长有关。相关性分析结果表明,3株微藻荧光参数Fv/Fm和Yield均与Cd2+浓度呈极显著的负相关,小球藻和微绿球藻的叶绿素相对含量和细胞密度与Cd2+浓度呈显著的负相关,杜氏盐藻的叶绿素相对含量和细胞密度在48h后与Cd2+浓度呈显著的负相关,随着Cd2+浓度的增加而降低。多重比较结果表明,小球藻在25℃时对Cd2+的耐受性最强,该温度下荧光参数(Fv/Fm和Yield)、细胞密度和叶绿素相对含量显著高于20℃与30℃处理组。与20℃和25℃相比,在30℃时微绿球藻对Cd2+更加敏感,各荧光参数值均较低,细胞密度和叶绿素相对含量明显下降。杜氏盐藻在25℃时对Cd2+的耐受性最强,15℃与35℃温度条件下,各参数均明显下降,表明不适合的温度会增加重金属Cd2+的胁迫作用。本文还初步探讨了叶绿素荧光技术在重金属与环境因子联合胁迫研究中的应用。     

重金属胁迫对杜氏盐藻生长及叶绿素荧光特性的影响

研究了杜氏盐藻Dunaliella salina在不同浓度的Cu2+、Zn2+、Cd2+等重金属离子胁迫一段时间(24、48、72和96 h)后,叶绿素荧光特性的变化情况。测定的主要参数有: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)、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,当Cu2+浓度范围在600~800μmol/L时,杜氏盐藻的Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、rETR和qP均明显降低,NPQ变化不规律,随着胁迫时间的延长,除qP在96 h时有所上升外,各荧光参数均逐渐降低;Zn2+胁迫下Fv/Fm、Fv/Fo、Yield和rETR随着浓度的增加而降低,NPQ先下降后上升,qP仅在Zn2+浓度范围(800~3200μmol/L)下明显下降,随着胁迫时间的延长,各荧光参数均逐渐降低;Cd2+胁迫下各荧光参数均明显下降,随着胁迫时间的延长,Fv/Fm、Fv/Fo和NPQ先下降后上升,在48 h时达到最低值,Yield、rETR和qP均逐渐降低。在3种重金属离子胁迫下,细胞密度和叶绿素相对含量也显著降低。根据3种重金属离子的半抑制浓度(EC50),其毒性大小顺序为Cu2+Cd2+Zn2+。     

汞对三角褐指藻的毒性

汞对三角褐指藻一次培养毒性实验表明,当无机汞(HgCl_2)浓度为5μg/dm~3时能抑制细胞分裂,汞浓度达到80μg/dm~3,则细胞完全停止分裂。甲基汞浓度为1μg/dm~3时能抑制细胞分裂,浓度为25μg/dm~3时,则完全抑制细胞分裂。有机络合剂对无机汞有解毒作用,这表明汞的毒性与汞在溶液中形态有关。根据实验结果,分析讨论了汞对三角褐指藻的毒性机理。无机汞和甲基汞对细胞毒性的差别,可能与它们同细胞膜的结合及传输方式不同所致。     

三角褐指藻对铜离子长期暴露的生理响应

探讨了不同浓度Cu2+长期暴露对三角褐指藻生长、光合作用、呼吸作用和色素含量等生理特性的影响。结果表明:三角褐指藻在较低浓度下(0.25mg·L-1,0.5mg·L-1)生长受到刺激,而在高浓度下(1.5mg·L-1)则下降。叶绿素荧光参数有效光化学效率(Yield)与最大光化学效率(Fv/Fm)对Cu2+非常敏感,它们均随Cu2+的升高而显著下降;Cu2+暴露对光合作用速率也具有抑制作用;而在Cu2+长期暴露下,类胡萝卜素含量比对照组高,但提高的程度随Cu2+浓度升高而下降。这些结果说明,叶绿素荧光参数可以作为三角褐指藻受到Cu2+胁迫的灵敏指标;光合作用与生长并不耦合;类胡萝卜素含量和呼吸作用速率升高可能能够降低Cu2+对三角褐指藻的毒性。     

固定化三角褐指藻对海水中壬基酚的去除和降解作用研究

壬基酚是一种具有雌激素效应的内分泌干扰物,同时具有致癌作用。壬基酚在水环境中广泛存在,但是目前对其有效去除的技术有限。本文研究并比较了海藻酸钠包埋固定的三角褐指藻与悬浮自由藻对海水中壬基酚的去除和降解能力,实验设置了2个壬基酚浓度组,分别为低浓度组(1μg/L)和高浓度组(10μg/L)。结果表明:在2个浓度组中固定化藻细胞和自由藻细胞的细胞密度和叶绿素a浓度在168h的处理时间内均呈现类似的增长趋势;168h后,固定化藻细胞和自由藻细胞对壬基酚的去除率和降解率均达到95%左右。由于固定化藻珠具有易收获、可生产生物能源等优点,因此固定化三角褐指藻更适合于海水中壬基酚的去除。     

温度对四种产油微藻生长和油脂特性的影响

本文采用气相质谱联用技术对三株海水微藻—三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum,CCMM2012)、小球藻(Chlorella vulgaris,CCMM4004)、微拟球藻(Nannochloropsis sp.,CCMM6004),和一株淡水微藻—栅藻(Scenedesmus quadricauda,CCMM4002)在不同温度下的生长及油脂变化规律进行研究。结果表明:三角褐指藻、小球藻和栅藻在20℃下的油脂产率最大,分别为2.94、5.79和5.83mg/L/d,它们在20℃的培养条件下比较适合应用于生物能源开发;而微拟球藻在25℃下油脂产率最大,达6.45mg/L/d,因此此温度下更适合用于生物能源开发。三角褐指藻在15℃条件下DHA和EPA含量最多,为16.47%,而微拟球藻在25℃下DHA和EPA最多,为22.74%;因此三角褐指藻和微拟球藻在15℃和25℃下均比较适合应用于多不饱和脂肪酸的开发,而小球藻和栅藻的EPA和DHA含量在三个温度下普遍较少,不适合用于多不饱和脂肪酸的开发。     

苯并[α]芘胁迫对三角褐指藻抗坏血酸-谷胱甘肽循环活动的影响

以三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)为材料,在连续4d内,以100、400、700μg/L 3个剂量的苯并[α]芘(B[α]P)对三角褐指藻进行胁迫试验,分析苯并[α]芘对三角褐指藻的毒性效应,测定三角褐指藻的抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环非酶成分、含量及酶活性。研究表明:随着B[α]P浓度的提高和胁迫时间的延长,B[α]P对三角褐指藻的生长抑制作用逐渐增强;藻细胞内丙二醛(MDA)含量及总抗氧化能力(TAOC)显著升高,两者与胁迫强度的相关性系数分别为0.960和0.894;同时,AsA-GSH循环中的非酶成分抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量增加,相关酶谷胱甘肽还原酶(GR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单氢抗坏血酸还原酶(MHAR)活性普遍增加,其中,GSH含量、GR、APX和DHAR活性与藻细胞内MDA含量相关性系数分别为0.744、0.852、0.652和0.600。结果表明:AsA-GSH循环是三角褐指藻细胞对抗苯并芘胁迫、猝灭活性氧、降低膜脂过氧化的重要方式;细胞内AsA含量、GR活性及APX活性对苯并芘胁迫响应迅速、变化显著,是潜在的生物指示物。     

光降解对DOM与Cu2+、pb2+结合能力的影响

以氙灯为光源,通过平衡渗析法研究了美国萨旺尼河DOM在光解过程中,DOM与重金属离子(Cu2+、Pb2+)结合系数的变化.研究表明,DOM光照过程中,氧气对DOM起到促进作用.氧气充足条件下,将使DOM更大程度上发生光解.经过72小时照射,空气饱和和空气平衡状态下,DOM与Cu2+结合系数分别由1.33下降到0.70和0.62,DOM与pb2+结合系数分别由0.14下降到0.09和0.05.光降解使更多的金属离子由与DOM的结合态转变为自由态.     

卵磷脂对花尾胡椒鲷幼鱼Ca2+-ATP酶和Na+,K+-ATP酶活性的影响

为探索卵磷脂影响幼鱼生长存活的作用机制，采用不同卵磷脂添加量的配合饲料投喂花尾胡椒鲷（Plectorhynchus cinctus)幼鱼，采用孔雀绿比色法同步测定幼鱼的Ca^ -ATP酶和Na^ ,K^ -ATP酶活性，结果表明，饲料中 加适量卵磷脂可显著提高花尾胡椒鲷幼鱼Ca^2 -ATP酶和Na^ ,K^ -ATP酶活性，且卵磷脂含量为3％的配合饲料投喂的花尾胡椒鲷幼鱼Ca^2 -ATP酶活性最高，而卵磷脂含量为2％的Na^ ,K^ -ATP酶活性最高。     

掺Eu~(2+)的卤磷酸盐的发光特性和内部能量传递

探讨Ｂａ２＋离子搀杂对（Ｃａ０．５Ｓｒ０．５）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋和（Ｃａ０．４Ｓｒ０．６）５（ＰＯ４）３Ｃｌ：Ｅｕ２＋量子发光效率的影响。当用Ｂａ２＋离子代替Ｃａ２＋或Ｓｒ２＋离子进入晶体时，Ｅｕ２＋离子的发光特性发生改变：发射峰的峰值降低，热猝灭的温度升高。并采用位型坐标理论给予解释。根据晶体的结构特征，对占据两个不等当晶体学位置的Ｅｕ２＋离子发光中心之间的能量传递进行了探讨     

河口水Cu2+, Zn2+的分析、形式、分布、毒性与生态环境

生物毒性实验Ｃｕ＾２＋，Ｚｎ＾２＋等浓度与生物死亡率相关模式表明，海水中加入的Ｃｕ＾２＋，Ｚｎ＾２＋等浓度逐渐增高，生物死主恨率相应增高，同一浓度下，死亡率随时间（２４，４８，７２，９６ｈ）的增加逐步增高，实验加入Ｃｕ＾２＋仅１μｇ／Ｌ和Ｚｎ＾２＋仅５μｇ／Ｌ本底浓度时，其毒性即已开始遵循相关模式。因此，比天然水含量仅高１，２倍的Ｃｕ＾２＋，Ｚｎ＾２＋离子的污染及毒性，就足以破坏鱼虾在河口的产卵，     

海水中Ca2, Mg2的含量及Mg2/Ca2对日本鳗鲡受精卵孵化率的影响

日本鳗鲡 Ａｎｇｕｉｌｌａｊａｐｏｎｉｃａ)为降海洄游产卵鱼类 ,它生于江河等淡水水域,性成熟后要洄游到海洋中产卵 ,幼体在海洋中发育变态成柳叶鳗随海水漂游到河口近岸,并逐渐变态为白鳗苗进入江河生长［３］。虽然王义强等１９８０年就对鳗鲡的人工繁殖有过报道 ,但到目前,日本鳗鲡人工繁殖尚未成功［１ ,５］在日本鳗鲡人工繁殖过程中 ,常用近海区的海水作为实验用水。谢刚等１９９５年对日本鳗鲡幼体发育所需海水的温度、盐度作了报道。但近海区由于受河流淡水的影响,不仅盐度会有变化 ,而且海水中一些主要离子含量也很不恒定,从而…     

重金属离子（Cu^2＋、Pb^2＋、Hg^2＋、Cd^2＋）对日本[虫寻]鳃丝和肝胰脏显微结构的影响

在实验生态条件下研究了重金属离子(Cu2+、Pb2+、Hg2+、Cd2+)对日本虫寻鳃丝和肝胰脏显微结构(15d)的影响.观察结果表明:在2 mg/LCu2+处理组,日本虫寻鳃叶不规则增厚,鳃腔相对扩大,其中血细胞明显增多;上皮层出现破坏:角质膜(CU)呈波状拱起,部分上皮细胞脱离角质膜形成大的空泡(VA);上皮细胞排列不规则,并与数目众多的血细胞充挤于血腔;肝胰脏中构成肝管的细胞发生严重崩解,只残留包被在外周的一层结缔组织的被膜.10mg/LPb2+处理组鳃丝角质膜明显呈波状突起;肝管结构紊乱,开始出现大量空泡(VA).0.1 mg/L Hg2+暴露下,鳃丝上皮层偶有溶解现象;肝胰脏肝细胞空泡化(VA)现象更为严重,细胞间界限不明显,肝细胞溶解,有些细胞核固缩;被膜中的结缔组织充血,出现血细胞浸润现象.1 mg/L Cd2+暴露下,鳃丝上皮层严重解体,只剩一层角质层,鳃腔相对扩大,部分区域有充血现象;肝胰脏出现细胞质溶解,细胞间界限不明显,血细胞浸润等现象.     

重金属Cu、Pb在泥鳅(Misgurnus anguillicaudatus)卵巢的蓄积特性及其对卵细胞发育的影响

采用静水法生物测试手段,研究了不同浓度梯度Cu、Pb(各0.00、0.10、0.25、0.50mg/L)随时间变化在泥鳅卵巢中的蓄积特性以及对卵细胞发育的影响。结果表明,泥鳅卵巢对Cu、Pb有较强的蓄积能力,在暴露期间20天内,蓄积量与时间呈线性关系,之后呈对数关系。其中,Cu的蓄积显著大于Pb(P0.01);卵巢中重金属的蓄积与水溶液中Cu、Pb的浓度梯度相关(P0.01),具有明显的时间效应和剂量效应。泥鳅卵巢中卵细胞的发育水平,亦与溶液重金属浓度的高低、暴露时间长短有关;在不同浓度重金属溶液中较长时间的暴露,将对卵巢及卵细胞的发育产生不可逆转的负效应。     

Cd2+与Zn2+的联合效应对马氏珠母贝(Pinctada martensii)受精率的影响

采用中心组合设计和响应曲面法在实验室条件下研究了Cd2+与Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。Cd2+、Zn2+的浓度范围分别为0.030—20mg/L、0.100—20mg/L。结果表明:Cd2+与Zn2+两因子对马氏珠母贝受精率的一次效应极显著(P<0.01);Cd2+与Zn2+两因子一次互作效应极显著(P<0.01)。经响应曲面法分析,随着Cd2+与Zn2+浓度的增加受精率呈下降趋势,当Zn2+浓度在最低浓度(0.100mg/L)时,受精率随着Cd2+浓度的上升而下降;当Cd2+浓度在最低浓度(0.030mg/L)时,受精率随Zn2+浓度的上升而先下降后升高。本实验建立了马氏珠母贝受精率与Cd2+、Zn2+间关系的模型方程(R2=0.996,Adj.R2=0.987,Pred.R2=0.887,P<0.01)并可用于预测Cd2+、Zn2+对马氏珠母贝受精率的影响。