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近年来,环境生态学领域的研究方向是重金属污染与微塑料污染等问题。微塑料易和重金属共同对浮游植物产生毒害。浮游植物广泛存在于淡水和海水中,对碳浓缩机制(carbon concentrating mechanism,CCM)具有重要的生态学意义,是水生或海域生态系统响应全球气候变暖的重要角色。目前,关于微塑料和/或重金属对浮游植物微藻毒理生态效应方面的研究方兴未艾。本文选取绿藻门中常见的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa),海水小球藻(Chlorella Salina)及微拟球藻(Chlorella nannochloropsis)作为研究对象,从微藻的细胞密度、色素含量、叶绿素荧光参数、叶绿素荧光曲线快速变化、可溶性蛋白含量及抗氧化酶系统的酶活性等方面,研究这三株微藻对微塑料PAN和/或Cu2+胁迫的生理生化反应。主要研究结果如下:(1)对蛋白核小球藻,在0-200μg/L内设置不同浓度梯度的Cu2+处理,结果表明,藻细胞密度在Cu2+浓度增加的情况下有明显的下降趋势;在0-500 mg/L内设置不同浓度梯度的微塑料PAN处理,结果表明,其种群增长在PAN浓度增加时受到抑制。对蛋白核小球藻的生理生化指标在添加低浓度的Cu2+和/或PAN的条件下进行测定,随着暴露时间的延长,在添加50 mg/L PAN,16μg/L Cu2+以及50 mg/L PAN和16μg/L Cu2+混合液中,蛋白核小球藻的细胞密度增长受到抑制,这三个处理组中污染物混合液使蛋白核小球藻的细胞密度下降最为明显;添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组叶绿素含量处于下降趋势,且在前三天类胡萝卜素含量上升;Cu2+污染导致蛋白核小球藻OJIP曲线上出现一个明显的K峰,说明其放氧复合体(OECs)受到Cu2+污染而被破坏,PSⅡ系统受到影响。添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组可溶性蛋白含量呈现下降趋势,抗氧化酶CAT活性、MDA含量及H2O2含量升高。(2)对海水小球藻,在0-100μg/L内设置不同浓度梯度的Cu2+处理,结合对照研究不同浓度的Cu2+对海水小球藻细胞密度增长的影响。结果显示:Cu2+浓度越高,海水小球藻的细胞密度下降趋势越明显;在0-500 mg/L内设置不同浓度梯度的微塑料PAN处理,结合对照研究不同浓度的PAN对海水小球藻细胞密度增长的影响。结果显示:随着PAN浓度增加,海水小球藻细胞密度增长受到抑制。结果说明Cu2+或PAN对海水小球藻的细胞密度增长具有抑制作用。选取低浓度的Cu2+和/或PAN处理海水小球藻,对其生理生化指标进行测定。结果显示:随着污染物暴露时间的延长,在添加50 mg/L PAN,10μg/L Cu2+以及50 mg/L PAN和10μg/L Cu2+混合液中,海水小球藻的细胞密度受到抑制,且处理组中污染物混合液使海水小球藻的细胞密度下降最为明显;添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组叶绿素含量均下降,且添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组的类胡萝卜素含量略高于未添加污染物的空白组的;海水小球藻的PSⅡ未受到污染物的影响;添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组的可溶性蛋白含量呈现下降趋势,抗氧化酶CAT活性、MDA含量及SOD活性均比未添加污染物的空白组的高。(3)对微拟球藻,在0-1000μg/L内设置不同浓度梯度的Cu2+处理,结合对照研究不同浓度的Cu2+对微拟球藻的细胞密度增长的影响,结果显示,随着Cu2+浓度升高,微拟球藻的细胞密度下降趋势越来越明显;在0-1000 mg/L内设置不同浓度梯度的微塑料PAN处理,结合对照研究不同浓度的PAN对微拟球藻细胞密度增长的影响。结果显示,随着PAN浓度增加,微拟球藻细胞密度增长受到抑制。结果说明,Cu2+或PAN对微拟球藻的细胞密度增长具有抑制作用。选取低浓度的Cu2+和/或PAN处理微拟球藻的生理生化指标进行测定。结果显示:随着污染物暴露时间的延长,在添加100 mg/L PAN,37.6μg/L Cu2+以及100 mg/L PAN和37.6μg/L Cu2+混合液中,微拟球藻的细胞密度受到抑制,且处理组中污染物混合液使微拟球藻的细胞密度下降最为明显;添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组叶绿素含量均处于下降趋势,类胡萝卜素含量均高于未添加污染物的空白组且处于上升趋势;Cu2+及Cu2+与PAN混合液污染使微拟球藻的放氧复合体(OECs)受到破坏,说明微拟球藻的PSⅡ受到影响;添加污染物(PAN和/或Cu2+)的添加污染物(PAN和/或Cu2+)的处理组的可溶性蛋白含量呈现下降趋势,抗氧化酶CAT活性、MDA含量均比未添加污染物的空白组的升高。实验结果表明,淡水藻和海水藻暴露于Cu2+和/或微塑料PAN中时,生理生化指标的变化趋势趋于一致,均受到毒性作用。本研究可为微塑料和重金属复合对海水和淡水中的浮游植物的生态毒性作用提供一定的理论研究基础。