纳米三氧化二铁对藻类的毒性效应及生态风险研究

摘要

本文以纳米三氧化二铁（α-Fe2O3）和纳米磁性氧化铁（γ-Fe2O3）为实验材料，斜生栅藻和鱼腥藻为受试生物，采用室内试验法，在不同浓度纳米α-Fe2O3和纳米γ-Fe2O3暴露条件下实验。通过测定CAT活力、MDA含量、SOD活性、叶绿素a含量和自由基含量，探究不同浓度纳米氧化铁对斜生栅藻和鱼腥藻的氧化损伤情况；运用生物标志物响应指数（IBR）法对纳米α-Fe2O3和纳米γ-Fe2O3做出生态风险评价。实验结果如下： 1）斜生栅藻和鱼腥藻分别暴露在α-Fe2O3和γ-Fe2O3中时，斜生栅藻CAT活力、鱼腥藻CAT活力、鱼腥藻SOD活性、鱼腥藻叶绿素a含量呈现先诱导后抑制的变化趋势，斜生栅藻的MDA含量、斜生栅藻SOD活性、斜生栅藻自由基含量、斜生栅藻叶绿素a含量和鱼腥藻自由基含量呈现先诱导后抑制再诱导的变化趋势，鱼腥藻MDA含量呈现先抑制后诱导再抑制的变化趋势。 2）在纳米α-Fe2O3和纳米γ-Fe2O3暴露条件下，斜生栅藻叶绿素a的生成受到诱导，实验组叶绿素a含量明显高于空白组。两种纳米氧化铁对斜生栅藻的CAT活力、MDA含量、SOD活性、自由基含量影响不同。在暴露实验第8天，纳米γ-Fe2O3浓度为8mg·L-1时，叶绿素a含量为2.26mg·L-1，明显高于其他实验组；纳米α-Fe2O3浓度为8mg·L-1时，叶绿素a含量为2.32mg·L-1，高于其他实验组，且变化相近。 3）在纳米α-Fe2O3和纳米γ-Fe2O3暴露条件下，鱼腥藻叶绿素a的生成受到诱导，实验组叶绿素a含量明显高于空白组。对鱼腥藻CAT活力、MDA含量、SOD活性、自由基含量影响不同。在第8天时，纳米α-Fe2O3浓度为1mg·L-1实验组中，鱼腥藻自由基含量出现最大值5.8283μg·mL-1。 4）利用IBR法对纳米三氧化二铁（α-Fe2O3）和纳米磁性氧化铁（γ-Fe2O3）进行生态风险评价，可以看出纳米三氧化二铁（α-Fe2O3）和纳米磁性氧化铁（γ-Fe2O3）的生态风险很低。

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摘 要

Abstract

1.1 研究背景

1.2 纳米材料的毒性研究概况

1.3 纳米材料的生物毒性效应研究进展

1.4 生态风险评价的方法

1.5 研究内容与技术路线

2.1 材料和方法

2.2 结果与讨论

2.3 本章小结

3.1 材料与方法

3.2 纳米α-Fe2O3对斜生栅藻的毒性效应

3.3 纳米α-Fe2O3对鱼腥藻的毒性效应

3.4 本章小结

4.1 材料与方法

4.2 纳米γ-Fe2O3对斜生栅藻的毒性效应

4.3 纳米γ-Fe2O3对鱼腥藻的毒性效应

4.4 本章小结

5.1 综合生物标志物响应指数法

5.2 纳米α-Fe2O3IBR值的计算

5.3 纳米γ-Fe2O3的IBR值的计算

5.5 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致 谢