腐植酸对聚苯乙烯微塑料在绿藻毒性中的影响研究

摘要

本文选用了七种不同尺寸、电荷和基团的微塑料(n-plain-0.1μm、n-plain-0.5μm、n-plain-1μm、n-plain-2μm、n-NH2-0.1μm、n-COOH-0.3μm和p-NH2-0.1μm，“n”和“p”分别代表负电荷和正电荷)作为研究对象，以斜生栅藻为受试生物，研究了微塑料对微藻的生长抑制率、总叶绿素含量和最大光化学效率(Fv/Fm)等参数的影响；在此基础上，进一步考虑环境水体中广泛存在的腐植酸(humic acid，HA)对其毒性的影响，深入研究了HA对n-plain-0.1μm、n-plain-2μm和p-NH2-0.1μm三种微塑料对微藻生长率和光合作用荧光参数等的影响。主要的研究结果如下：　　(1)七种微塑料对微藻生长率和总叶绿素含量都表现出一定的抑制作用。随着微塑料浓度的升高，微藻细胞的生长率和总叶绿素含量呈下降趋势。其中n-plain-1μm的毒性最小，p-NH2-0.1μm的毒性最大，n-plain-1μm和p-NH2-0.1μm对微藻暴露96h后的EC50分别为26.8mg/L和0.580mg/L，而n-plain-2μm对微藻的Fv/Fm影响最大。　　(2)HA的加入能显著缓解n-plain-0.1μm对微藻整个实验周期(1-144h)内的生长抑制。而HA的加入在n-plain-2μm对微藻毒性作用中几乎没有影响。　　(3)HA的加入能减轻n-plain-0.1μm对微藻光合作用的影响，而对另外两种微塑料则影响不大，另外，n-plain-2μm对微藻的光合作用荧光参数均产生了显著的影响，n-plain-2μm对微藻暴露24h后，使微藻的Fv/Fm降低了39.5%，表明2μm微塑料对微藻的毒性主要是通过阻挡光线影响微藻的光合作用。　　(4)进一步的研究推测，HA对微塑料的解毒作用可能是通过在微塑料表面形成保护层，进而减少了微塑料在微藻表面的吸附，缓解了毒性作用。

目录

声明

第一章 前言

1.1 微塑料污染概况

1.2 微塑料对水生生物毒性研究现状

1.2.1 微塑料对鱼类的影响

1.2.2 微塑料对浮游动物和底栖生物的影响

1.2.3 微塑料对藻类的影响

1.3 微塑料结合腐植酸对水生生物的影响

1.4 研究目的和意义

1.5 研究内容和创新

第二章 微塑料对斜生栅藻的毒性效应

2.1 实验材料与仪器设备

2.1.1 实验藻类

2.1.2 实验材料

2.1.3 实验仪器与设备

2.1.4 试剂的配制

2.2 实验方法

2.2.1 斜生栅藻的预培养

2.2.2 预实验

2.2.3 藻类的生长抑制率和EC50的测定

2.2.4 叶绿素的测定

2.2.5 最大光化学效率Fv/Fm的测定

2.2.6 数据处理与统计分析

2.3 结果与分析

2.3.1 微塑料对斜生栅藻的生长抑制率

2.3.2 微塑料对斜生栅藻的急性毒性

2.3.3 微塑料对斜生栅藻总叶绿素含量的影响

2.3.4 微塑料对斜生栅藻的最大光化学效率Fv/Fm的影响

2.4 讨论

2.4.1 微塑料对斜生栅藻的急性毒性的探讨

2.5 小结

第三章 腐植酸在微塑料对斜生栅藻的毒性中的影响

3.1 实验材料与仪器设备

3.1.1 实验藻类

3.1.2 实验材料

3.1.3 实验仪器与设备

3.1.4 试剂的配制

3.2 实验方法

3.2.1 腐植酸在微塑料对斜生栅藻的毒性中的影响研究

3.2.2 腐植酸在微塑料对斜生栅藻的光合作用中的影响研究

3.2.3 腐植酸在微塑料对斜生栅藻暴露中的影响机制研究

3.2.4 扫描电镜（SEM）分析

3.2.5 数据处理与统计分析

3.3 结果与讨论

3.3.1 腐植酸在微塑料对斜生栅藻的毒性中的影响

3.3.2 腐植酸在微塑料对斜生栅藻的光合作用中的影响

3.3.3 腐植酸在微塑料对斜生栅藻暴露中的影响机制

3.3.4 腐植酸、微塑料和斜生栅藻相互作用的扫描电镜图

3.5 小结

第四章 总结与展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

致谢