淡水微藻对微(纳米)塑料与抗生素污染胁迫的响应研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lu471085958
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微塑料和抗生素在水生生态系统中广泛存在,微藻对微塑料与抗生素污染胁迫的响应已成为当前研究热点。本文通过研究淡水微藻水华微囊藻和蛋白核小球藻在微(纳米)塑料氯乙烯与抗生素磺胺甲噁唑、诺氟沙星胁迫下其抗氧化酶活性和丙二醛含量的变化,探究微藻对水体中微(纳米)塑料和抗生素及其复合胁迫的生理生化响应;通过分析两种微藻叶绿素a含量、抑制率、光响应曲线以及光合参数的变化,探讨微藻光合系统对微(纳米)塑料与抗生素胁迫的响应;采用流式细胞术,从细胞水平研究藻类对微塑料与抗生素胁迫的响应机制。研究结果表明:在高浓度(100~500 mg/L)微(纳米)塑料聚氯乙烯单一胁迫下,两种淡水微藻的抗氧化酶SOD活性显著降低(p<0.01),微藻体内细胞内过氧化氢酶CAT活性显著增加(p<0.01)。微(纳米)塑料导致藻类细胞表面受到物理损伤,限制了藻细胞与环境之间能量和物质的转移,导致其营养物质、光强、O2和CO2的减少,引起氧化损伤。在诺氟沙星单一和与微(纳米)塑料复合胁迫下,蛋白核小球藻CAT活性随着诺氟沙星浓度的增加而递增。在磺胺甲噁唑与纳米聚氯乙烯复合胁迫下,水华微囊藻MDA含量均显著升高;在诺氟沙星与纳米聚氯乙烯复合胁迫下,蛋白核小球藻MDA含量显著升高。随着微(纳米)塑料聚氯乙烯浓度的增加,对两种微藻的叶绿素a含量和生长的抑制作用逐渐增强。在低浓度抗生素单一及与微(纳米)塑料复合胁迫下,能显著提高微藻的叶绿素a含量(p<0.01),并促进微藻生长。然而,在高浓度抗生素单一及与微(纳米)塑料复合胁迫下,则显著抑制了微藻的叶绿素a的含量和生长(p<0.01),且随着抗生素浓度的增加和时间的延长抑制作用增强,但影响程度上抗生素单一胁迫大于其与微塑料复合胁迫。FTIR分析表明,微(纳米)聚氯乙烯对抗生素有吸附作用,独立作用模型表明抗生素和微(纳米)聚氯乙烯之间存在拮抗作用,降低其生物毒性,减小抗生素对微藻的生长和光合作用的影响。实验前期,在0.1 mg/L~1.5 mg/L诺氟沙星与微(纳米)塑料胁迫下水华微囊藻最大光合速率ETRmax显著低于对照组(p<0.01);半饱和光强Ik也显著低于对照,并随着浓度的增加逐渐减低。半饱和光强Ik值的下降削弱了水华微囊藻对强光的耐受性,最大光合速率ETRmax的下降表明水华微囊藻细胞的电子传递受阻,光合作用活性受到影响。在微(纳米)塑料胁迫下,水华微囊藻和蛋白核小球藻rETR随浓度和时间的增加而受到显著抑制,这可能是因为高浓度的微(纳米)塑料对微藻细胞产生遮荫作用,由于其辐照度的降低,干扰了光合作用过程中的电子传递阻碍了微藻的光合作用。随着微(纳米)塑料浓度的增加,水华微囊藻和蛋白核小球藻细胞的DNA复制后期(S)比例显著下降,藻细胞DNA合成含量在DNA合成前期被阻滞,DNA合成含量减少。在磺胺甲噁唑单一胁迫下,DNA合成期的细胞数量减少,细胞周期不平衡,严重影响微细胞增殖。在诺氟沙星单一胁迫下,水华微囊藻和蛋白核小球藻有丝分裂(G2/M)占比减小,DNA含量减少,微藻细胞无法进行大量增殖。聚氯乙烯和纳米聚氯乙烯对微藻细胞凋亡的影响比较大,微塑料可以对微藻产生物理化学损失,随着微(纳米)塑料浓度的增加两种微藻细胞均发生调亡,而且细胞调亡程度随着剂量的增加逐渐增大,呈明显的剂量-效应关系。
其他文献
不同于一般民事侵权纠纷,证券群体纠纷具有自身的特点。对新《证券法》第95条代表人诉讼制度的解读,有助于证券示范诉讼的中国化、本土化问题研究。将证券群体纠纷代入示范诉讼机制中,证券示范诉讼能够弥补证券代表人诉讼中存在的当事人诉讼参与不足、退出制周全性不佳等缺点,满足证券群体纠纷当事人的程序保障需要。同时,示范判决既判力的扩张性与诉讼经济性的理念不谋而合,对解决小额多数的证券群体纠纷具有关键性意义。构
学位
世界上约有20%的人正处于水资源短缺的困境,并且随着社会进程的加快,淡水资源短缺已经成为现代社会面临的全球性挑战之一。较于传统蒸发技术,太阳能驱动的界面海水淡化技术由于可以通过热局域化有选择性地加热近地表的水,并在空气-水界面处发生蒸发以降低热损失,进一步提高光热转换效率而被大量研究,这一概念已经成功地实现了超过90%的光热转换效率,使之成为替代传统技术的理想途径。尽管在这方面已经做出了很大的努力
学位
随着居民的出行方式越来越多样化,公交车、地铁、出租车等目前成为了居民日常出行的重要交通工具,但是出租车在带来便捷出行的同时会造成交通拥堵等一系列问题。在此背景下,拼车服务应运而生,拼车是一种让路线相似的乘客搭载同一车辆出行的出行方式,与传统的出租车出行相比能够缓解交通拥堵、减少环境污染以及节省乘客的出行费用。因此,拼车成为国内外研究的热点之一。本文研究实时提交的乘客请求与当前道路中车辆之间进行匹配
学位
背景:急性T淋巴细胞白血病(T-cell acute lymphocytic leukemia,T-ALL)是由于造血细胞出现恶性增殖和分化障碍导致的血液疾病,是一个复杂的多层级、多步骤过程。T-ALL的临床特点表现为病情进展迅速且容易复发,使得其可选择的有效治疗方案十分有限。近年来研究发现,表观遗传学异常在恶性血液病发生、发展的过程中起着重要作用。遗传信息的表观修饰在生物体内是普遍存在的,如DN
学位
背景:帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)是常见的神经退行性疾病之一。帕金森氏病越来越引起人们的重视。越来越多研究显示,肠道微生物参与帕金森氏病的发生与发展,然而,肠道微生物与帕金森氏病患病程度之间的关系尚不明确。目的:通过16Sr DNA测序技术探讨帕金森氏病不同分期患者的肠道微生物与健康人的肠道微生物的差异,并通过肠道菌群移植来探究年轻健康人以及年老健康人的肠道菌群对1-
学位
近年来的研究表明,基于过渡金属催化C-H键官能化反应与串联环化反应是构筑稠环化合物行之有效的策略,因其具有高效、原子经济等优点,利用该方法构筑具有重要生物学、材料学等应用价值的含氮稠环化合物尤其具有巨大的优势。因此,吸引了许多科研工作者的注意。酞嗪是存在于许多活性天然产物和药物分子中的重要母核结构,也是有机合成的重要结构单元。同时,4-羟基-2-炔酸酯含有羟基、酯基和炔基多种官能团。羟基和酯基的相
学位
环境持久性自由基(EPFRs)是一种半衰期长、多介质存在的新型环境风险物质,能催化产生活性氧物质(ROS),而ROS在人体内过度积累,可对人体造成DNA损伤、免疫危害等。目前,对于EPFRs和ROS的研究主要集中在室外大气颗粒物中,但人超过80%的时间在室内环境中度过,对于室内环境中EPFRs和ROS的污染特征、来源及健康风险等尚不清楚。因此,本研究于2020~2021年采集西安市陕西科技大学(S
学位
近年来,制革、印染、电镀等行业飞速发展,重金属铬及染料被排放至水体中,对水环境造成污染的同时也对人体造成极大威胁。因此,水中重金属铬及染料的去除方法至关重要。吸附法因其高效、操作简单、成本低、可回收利用等优点被广泛应用于含铬及染料废水的处理。随着我国污水处理量的逐年增加,污泥产量不断增加的同时,污泥的无害化、减量化、稳定化成为环境保护研究的重点。将污泥热解制备成生物炭是一种有效的污泥“三化”处理措
学位
面向“碳达峰、碳中和”战略,中国明确提出“积极有序发展核电”作为低碳能源。如何科学处理伴生放射性污染成为关乎能源、环境和经济绿色可持续发展的重大问题。特别是,半衰期超长、污染物量大、且极易全生态圈迁移的放射性核素1291,对环境和人类安全有永久性风险,是放射性污染防治的重点。放射性碘以I2、I-、I2n+1-以及有机碘等多种形式广泛存在于乏燃料后处理废气、废水溶液,处理难度大。现有技术下,主要使用
学位
目的通过收集动脉瘤性蛛网膜下腔出血(Aneurysmal Subarachnoid Hemorrhage,a SAH)患者入院相关检验资料后,进而计算中性粒细胞与淋巴细胞比率(Neutrophil to Lymphocyte Ratio,NLR)及血小板与淋巴细胞比率(Platelet to Lymphocyte Ratio,PLR),本文主要通过探讨NLR值和PLR值与a SAH患者疾病严重程度
学位