富营养化条件下海藻对芘毒害的响应及其芘去除机制

摘要

近年来近海水体污染加剧，赤潮、绿潮等现象频频发生，严重破坏当地的生态环境。营养盐、重金属和有机污染等作为与海洋生物增殖密切相关的海洋化学污染物，对水体的影响几乎是同步进行的。为了探讨多重污染对绿潮藻类发生的影响，本研究选用石莼属(Ulva)绿藻浒苔(U.prolifera)和缘管浒苔(U.linza)为材料，研究了氮(N)、磷(P)加富对其生长及光合作用特性的影响，芘与NP交互作用对其生长、光合特性、污染物富集、以及亚细胞水平上芘分配的效应。主要结果如下:
　　(1)P浓度不变，随着N浓度的增加，两海藻的相对生长速率(RGR)均逐渐上升，且在500μmol·L-1 N的培养液处理下，达到最大;N浓度保持不变，随着P浓度的增加，浒苔的生长呈现上升，在30μmol·L-1 P时达到最大，而缘管浒苔RGR没有显著性差异。叶绿素各荧光参数变化的趋势相似于RGR。P浓度不变，随着N浓度的增加，两海藻N含量明显增加。在相同条件下，浒苔N富集量要大于缘管浒苔。P浓度不变，随N浓度增加，两海藻的P依次下降;N浓度保持不变，随P浓度逐渐增加，两海藻的P也逐渐升高。
　　(2)随着芘浓度上升，两海藻的RGR均下降，在NP加富下，浒苔RGR的降幅不如缘管浒苔。不同浓度芘处理下，NP加富使得缘管浒苔RGR上升幅度要大于浒苔。NP加富下，明显提高不同芘处理下的藻类各叶绿素荧光参数值，且浒苔诸参数的增幅要低于缘管浒苔的，尤其在高芘胁迫下。NP加富下，两海藻富集的N、P含量显著呈现上升趋势;两海藻N富集则随着芘浓度的增加显著下降。
　　(3)随着芘处理浓度的增加，两海藻的亚细胞各组分中芘富集的含量均呈现上升的趋势，而NP加富使两绿藻的各亚细胞组分富集的芘含量均有所下降。对两海藻的亚细胞组分芘分配的结果表明，更最多质量的芘出现在线粒体中，其次依次为叶绿体、细胞核、细胞壁和可溶性部分。其中缘管浒苔的线粒体、叶绿体和可溶性组分的芘分配额要显著高于浒苔。
　　综上，与P相比，N的变化对海藻生长、光合作用影响要更明显，在500μmol·L-1N、30μmol·L-1 P、N/P为16.67时，藻体生长最佳。水体富营养化下，海藻富集氮磷持续上升;浒苔的耐芘能力要大于缘管浒苔，主要由于浒苔维持N素等营养和光合作用等能力更强;NP缓解缘管浒苔芘毒害的程度要高于浒苔很可能是由于NP加富对提高缘管浒苔的N素累积和提高光合作用更有效有关。NP加富均增加芘从水体向藻体的转移。浒苔对芘的吸附量要高于缘管浒苔。缘管浒苔的线粒体、叶绿体和可溶性组分的芘分配额要显著高于浒苔，这也很可能是缘管浒苔对芘毒害更敏感的重要原因之一。

目录

声明

论文说明

摘要

缩略词

第一章 文献综述

1．1 藻类对水体富营养化的响应

1．1．1 水体富营养化的形成原因及危害

1．1．2 近海富营养化现状

1．1．3 近海富营养化防治

1．1．4 大型海藻对近海富营养化的响应

1．2 藻类对PAHs胁迫的响应

1．2．1 PAHs污染现状

1．2．2 水体中PAHs的来源、分布及危害

1．2．3 PAHs对大型海藻的毒性作用

1．3 石莼属植物研究现状

1．3．1 绿潮爆发机制

1．3．2 石莼属植物研究现状

1．4 研究假说及思路

1．4．1 研究假说

1．4．2 研究思路

第二章 氮磷对浒苔和缘管浒苔的生长及光合作用的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 材料培养与处理

2．1．2 指标的测定与计算

2．1．3 数据处理和统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 不同NP浓度处理对浒苔和缘管浒苔FW、RGR的影响

2．2．2 不同NP浓度处理对浒苔和缘管浒苔对叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yield、α、Ik、rETRmax的影响

2．2．3 不同NP浓度处理对浒苔和缘管浒苔N、P含量的影响

2．3 讨论与结论

第三章 氮磷与芘交互对浒苔和缘管浒苔的生长及光合作用的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 材料培养与处理

3．1．2 试验方法

3．1．3 数据处理和统计分析

3．2 结果与分析

3．2．1 不同NP处理下芘胁迫对浒苔与缘管浒苔FW、RGR的影响

3．2．2 不同NP处理下芘胁迫对浒苔与缘管浒苔Fv／Fm、Yield、rETRmax、α、Ik等叶绿素荧光参数的影响

3．2．3 不同NP处理下芘胁迫对浒苔与缘管浒苔N、P含量的影响

3．2．4 不同NP处理下芘胁迫对浒苔与缘管浒苔无机离子含量的影响

3．2．5 不同NP处理下芘胁迫对浒苔与缘管浒苔芘富集的影响

3．3 讨论与结论

第四章 芘与NP交互作用对浒苔和缘管浒苔亚细胞中芘含量分布的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 材料培养与处理

4．1．2 试验方法

4．1．3 数据处理和统计分析

4．2 结果与分析

4．2．1 芘与NP交互作用对浒苔和缘管浒苔亚细胞中芘含量分布的影响

4．3 讨论与结论

全文结论

全文创新点

存在问题与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢