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淡水藻类对水体铜污染暴露毒性的响应研究

刘文娟  
【摘要】:随着工业污水和人类生活废水的大量排放,水体重金属污染已经成为全球性的环境污染问题。而藻类作为水体生态系统的初级生产者,其群落的结构,组成与水体环境密切相关。因此可以通过分析藻类的种类、数量及各种生理指标的变化来预警和监测水体受污染的情况。本课题分别以浮游藻类和着生藻类为实验材料,研究了淡水藻类对铜污染的暴露毒性的响应,并试图找出对重金属污染敏感的生理指标,并将其作为生物标志物对水体重金属污染进行监测与评价,从而为水体重金属污染的监测和预警提供一种简便和灵敏的方法。研究结果如下: (1)不同藻类对金属胁迫的反应不同。藻体细胞体积小的时对铜污染灵敏性较好,体积较大的藻体细胞对重金属胁迫的耐受性比较好。 (2)Cu~(2+)胁迫对藻类的生理指标影响与胁迫的浓度有关。浓度较低时,毒性效应较小;而随重金属浓度的增大,藻细胞所表现的受损程度也越来越大。铜胁迫的毒害机理及淡水藻类的响应机制为:在低浓度铜胁迫下,藻细胞能通过自我调节机制将体内ROS清除,随浓度的增加,对ROS中·O~(2-)、·OH等抗氧化活性增强,且EPS量也增加。表明EPS在藻类抗氧化防御上具有一定的作用。而当胁迫达到一定程度时,抗氧化防御活力下降,对ROS清除能力受到抑制并导致对细胞结构的破坏,叶绿素荧光强度的减弱及含量的下降;细胞的脂质过氧化强度增强,MDA不断累积,最终导致藻类的生理功能受阻,甚至死亡。 (3)用淡水藻类生物标志物法对水体重金属铜污染的监测结果表明,MDA,SOD,Vc的变化均能反映水体重金属的污染状况,因而可作为预警水体重金属污染的生物标志物。 (4)利用浮游藻类和着生藻类生物标志物监测水体铜污染的暴露毒性,这两种方法各有优势。前者流动性比较强,体积比较小,对水体重金属污染更具有敏感性。后者固着生长,不易迁移,对污染的监测更具稳定性。因此把两者结合起来更能快速的对污染情况作出响应,从而有助于提高污染监测和预警的准确性,这对水体重金属污染的预防与监测具有重要意义。


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