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纳米金属对四种微藻抑制效应的初步研究

傅凤  
【摘要】: 本实验以四种微藻斜生栅藻(Senedesmus obliquus)、椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea)、四列藻(Tetraselmis tetrathele)和亚心形扁藻(Hatymonas subcordiformis)为试验对象,研究了纳米级铜粉和铁粉对四种微藻生长的影响,并同常规铜粉、铁粉的作用进行了对比研究,测试了细胞密度和叶绿素a含量等生理生化指标。 实验结果表明两种粒径的铜粉对微藻的生长均存在不同程度的抑制效应,纳米铜粉加入量越大,四种微藻细胞密度和叶绿素a含量的值越小。四种微藻中椭圆小球藻对纳米铜粉的耐受力最弱,1.3mg·L~(-1)纳米铜粉培养条件下的椭圆小球藻即大量死亡,其次是斜生栅藻,然后是四列藻,2.0mg·L~(-1)以上纳米铜粉培养条件下几乎停止生长,亚心形扁藻的耐受力最强,2.0mg·L~(-1)纳米铜粉培养条件下还能缓慢微弱生长。普通铜粉对微藻的抑制效应受培养基的影响,对淡水藻而言,333.3mg·L~(-1)普通铜粉的斜生栅藻在和83.3mg·L~(-1)普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻还能生长,而四列藻和亚心形扁藻在16.7mg·L~(-1)普通铜粉培养条件下几乎停止生长。两种粒径金属铜粉的毒性不同,对淡水藻而言,纳米铜粉(Copper nanoparticle)的毒性大于十倍百倍于其含量的普通铜粉(Copper powder),33.3mg·L~(-1)和333.3mg·L~(-1)普通铜粉培养条件下的斜生栅藻和83.3mg·L~(-1)普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻还可以缓慢生长,但3.3mg·L~(-1)纳米铜粉培养条件下的斜生栅藻和8.3mg·L~(-1)纳米铜粉或833.3mg·L~(-1)普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻生长几乎停止。对于海藻四列藻和亚心形扁藻来说,纳米铜粉和普通铜粉的毒害作用都相当大,四列藻在3.3mg·L~(-1)纳米铜粉和16.7mg·L~(-1)以上普通铜粉培养条件下几乎停止生长,亚心形扁藻在2.0mg·L~(-1)纳米铜粉培养条件下生长缓慢,在16.7mg·L~(-1)以上普通铜粉培养条件下几乎停止生长。普通铜粉加入量越大,抑制作用越强,普通铜粉加入量越大,四种微藻细胞密度和比增长率的值越小。 在实验所设梯度范围内的纳米铁粉(Iron nanoparticle)和普通还原铁粉(Iron powder reduced)对微藻生长影响不大。几种微藻在加入纳米铁粉或普通还原铁粉后细胞密度和叶绿素a含量和未加金属铁粉的对照组差别不明显。 掌握不同粒径铜粉和铁粉对微藻生长的影响程度,不仅可以为即将来临的纳米材料产业大潮的安全标准提供理论参考,而且对有效利用微藻的吸附来治理金属粉末污染有重要的理论和现实意义。


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