【摘 要】
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为探究天然有机质(natural organic matter,NOM)对纳米二氧化钛(TiO2)与3,3\',4,4\'-四氯联苯(3,3\',4,4\'-tetrachlorobiphe-nyl,PCB-77)藻类毒性影响及致毒机理,以小球藻为实验受试生物,测定了纳米TiO2与PCB-77单独及复合暴露在NOM存在与不存在条件下对小球藻生长、细胞形态、活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(
【机 构】
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贵州师范大学地理与环境科学学院,贵阳550025;贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地,贵阳550025
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为探究天然有机质(natural organic matter,NOM)对纳米二氧化钛(TiO2)与3,3\',4,4\'-四氯联苯(3,3\',4,4\'-tetrachlorobiphe-nyl,PCB-77)藻类毒性影响及致毒机理,以小球藻为实验受试生物,测定了纳米TiO2与PCB-77单独及复合暴露在NOM存在与不存在条件下对小球藻生长、细胞形态、活性氧(reactive oxygen species,ROS)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性的影响.结果表明,所有暴露组均对小球藻的生长有一定的抑制作用.团聚沉降实验结果说明,纳米TiO2在水环境中易团聚,PCB-77和NOM通过影响纳米TiO2团聚进而影响小球藻的生长,这些团聚体附着在藻细胞表面,导致细胞间相互遮蔽,影响藻细胞光合作用和细胞呼吸,进而影响藻细胞生长,与实时定量PCR检测基因的结果一致.用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)观察发现,纳米TiO2单独暴露与PCB-77复合暴露在NOM存在与不存在条件下,藻细胞周围附着纳米TiO2,有一部分进入藻细胞内部,使细胞膜破损、质壁分离、细胞器结构不清晰以及出现电子致密体和空泡结构,小球藻细胞形态遭到损坏,这是直接接触造成的物理损伤.通过测定藻细胞内ROS和MDA含量可知,暴露在纳米TiO2中产生ROS含量最高,所受的氧化损伤最大,氧化胁迫是纳米TiO2致毒机理之一.因此,NOM对纳米TiO2与PCB-77藻类致毒机理的影响归纳为吸附团聚作用所造成的遮蔽效应、直接接触的物理损伤和产生大量ROS造成的氧化损伤.
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