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《湖南农业大学》 2011年
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重金属元素对斜生栅藻(Scenedesmus Obliquus)生长及叶绿素荧光特性的影响

李静静  
【摘要】:藻类作为环境指示生物对水体重金属污染情况的监测与评价受到了越来越多的重视。传统的监测方法是选取藻类的生长指标、生理生化指标、无观察效应浓度或是半有效浓度来进行评价。叶绿素荧光技术是近年发展起来的研究重金属对藻类生物学效应的新技术,叶绿素荧光参数能否直接作为藻类重金属生物监测、评价的指标还有待进一步深入的研究。 本实验选取常用污染物指示生物斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)作为研究对象,通过研究重金属镉(Cd2+)、锰(Mn2+)、锌(Zn2+)对其吸光度值(OD680)、叶绿素α(Chlα)浓度、无观察效应浓度(NOEC)、生长抑制率、以及最大光化学量子产量(Fv/Fm)的影响,以期为藻类监测与评价水体环境重金属污染提供一些基础依据;为早日实现藻类监测、评价重金属污染的标准化做出积极促进作用,为藻类监测重金属污染的新指标探索提供线索;也可以为阐明重金属污染对藻类的毒性机理、对水生态系统的危害性以及对重金属污染水体的治理提供参考。 本实验主要研究结果为: 1.实验结束时,不同浓度的镉(Cd2+)、锰(Mn2+)、锌(Zn2+)对斜生栅藻(S.obliquus)的OD680、Chlα含量、Fv/Fm(最大光化学量子产量)均有显著影响。 2.根据镉(Cd2+)、锰(Mn2+)、锌(Zn2+)对斜生栅藻(S. obliquus)的无观察效应浓度(NOEC),可以判断三种重金属离子对斜生栅藻(S. obliquus)的毒性由大到小依次是镉(Cd2+)锌(Zn2+)锰(Mn2+)。 镉(Cd2+)对斜生栅藻(S. obliquus)的毒性作用较大,对Fv/Fm的无观察效应浓度(NOEC)为0.001mg/L,表明低剂量的镉(Cd2+)即可导致Fv/Fm的显著变化。锰(Mn2+)、锌(Zn2+)是藻类生长的必需微量元素,本实验得出的锰(Mn2+)对斜生栅藻(S. obliquus)的适宜范围是0.5-10mg/L,锌(Zn2+)对斜生栅藻(S. obliquus)的最适宜范围是1-10mg/L,超过最适浓度范围的上限,则表现出对斜生栅藻(S. obliquus)生长的抑制作用。 3.最大光化学量子产量(Fv/Fmm)对镉(Cd2+)、锌(Zn2+)浓度变化较为敏感,在48h之前能较好的反映镉(Cd2+)、锌(Zn2+)对斜生栅藻(S. obliquus)的毒性效应,可以利用测定Fv/Fm(最大光化学量子产量)的变化,评价斜生栅藻(S. obliquus)对镉(Cd2+)、锌(Zn2+)的适应性。 与最大光化学量子产量(Fv/Fm)相比,斜生栅藻(S. obliquus)的生长指标对锰(Mn2+)浓度的变化更为敏感。最大光化学量子产量(Fv/Fmm)在锰(Mn2+)浓度达到100mg/L时,在48h相比对照组出现显著下降,可以推断最大光化学量子产量(Fv/Fmm)不适宜用来指示锰(Mn2+)对斜生栅藻(S. obliquus)的毒性效应。Fv/Fm(最大光化学量子产量)能否可以直接作为藻类监测和评价水体环境重金属污染的指标,还有待进行大量的实验研究,以确定该法的可行性和适应性。
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