重金属铅镉与两种淡水藻的相互作用
水体重金属污染日趋严重,以铅、镉污染最为突出,不仅对水体生态系统造成了极大的破坏,而且水体重金属会随着食物链的传递最终对人类健康造成严重的威胁.本研究首次从重金属与淡水藻相互作用的角度开展了研究.为了寻找既能对重金属作出敏感效应的指示生物,又能耐受并能吸收重金属的生物修复材料,本研究选取了两种常见淡水藻铜绿微囊藻(蓝藻)和斜生栅藻(绿藻)为生物材料,研究了重金属铅、镉对这两种藻的毒性及其作用机理以及藻对重金属的耐受性和吸收作用,取得结果如下:1.单一重金属铅与两种淡水藻相互作用的研究结果表明:pb2+对铜绿微囊藻起着低促高抑的作用,对斜生栅藻有明显的抑制作用,即相比铜绿微囊藻,斜生栅藻对pb2+更敏感,可以考虑作为铅污染的生物监测材料.同时,铜绿微囊藻和斜生栅藻对Pb2+均具有吸收能力,两种藻对铅的最大吸收量分别为22.73mg/g、36.59mg/g,说明这两种淡水藻能有效吸收Pb2+,对水体铅污染的生物修复有着极其重要的研究意义.2.单一重金属镉与两种淡水藻相互作用的研究结果表明:Cd2+对铜绿微囊藻有明显的抑制作用,对斜生栅藻起着低促高抑的作用,说明铜绿微囊藻对Cd2+较为敏感,可以用于水体重金属镉污染的指示生物.与pb2+相同,Cd2+对两种藻的毒性作用也主要体现在对藻细胞膜及抗氧化系统的破坏.与此同时,在一定范围(0.05~0.2mg/L)内,两种藻对Cd2+的吸收能力随Cd2+浓度的上升而增强,细胞内Cd2+含量最大值分别为546μg/g、769μg/g,由于斜生栅藻对Cd2+有较好的耐性,所以可以考虑作为水体镉污染修复的生物材料.3.重金属铅、镉联合与两种淡水藻相互作用的研究结果表明:铅、镉联合作用下,对铜绿微囊藻表现为拮抗抑制作用,对斜生栅藻表现为协同抑制作用,抑制率最大依次61.94%、83.23%.而且,在铅、镉联合条件下,两种淡水藻对重金属也有较好的吸收作用,对Pb2+的吸收值最大依次为12.110mg/g、15.999mg/g,对Cd2+的吸收值最大依次为0.262mg/g、0.447mg/g.说明即使在铅、镉复合污染的水体中,也可采用这两种淡水藻作为其水污染监测和修复的材料.通过藻细胞扫描电镜图及藻细胞超氧阴离子自由基(O-.2)含量、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等酶活性的变化,可以看出重金属铅、镉无论是单一还是联合作用于这两种藻,其毒性机制主要体现为对藻细胞膜及抗氧化系统的破坏.对铅、镉复合毒性研究提示藻细胞内大分子物质蛋白质和多糖结构也有可能遭到不同程度破坏.
- 作者：
- 刘璐
- 学位授予单位：
- 安徽师范大学
- 专业名称：
- 水生生物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2014年
- 导师姓名：
- 张庭廷
- 中图分类号：
- X173
- 关键词：
- 铅；镉；铜绿微囊藻；斜生栅藻；相互作用
- lead； cadmium； Microcysis aeruginosa； Scenedesmus Obliquus； interaction
- 基金项目：
- 国家自然科学