纳米聚苯乙烯与铜离子、纳米氧化铜对青岛大扁藻的联合毒性机制研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:njnuqxj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,纳米塑料作为一种新型污染物受到了国内外研究者的广泛关注。研究表明纳米塑料能够与有机物、重金属、工程纳米颗粒等环境污染物发生相互作用,使得纳米塑料成为其他污染物在海洋环境中的载体,改变污染物对水生生物的作用方式,进而可能导致更高的生态风险。然而,目前关于纳米塑料与重金属和工程纳米颗粒的联合毒性研究还处在起步阶段,在有限的研究中尚未得到规律性的结论。因此,有必要继续深入研究海洋环境中纳米塑料与重金属和工程纳米颗粒对水生生物,尤其是对初级生产者微藻的复合毒性,来丰富其联合毒性机制的理论。本研究以聚苯乙烯(PS)和经羧基修饰的聚苯乙烯(PS-COOH)为聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)的典型代表,以Cu(Ⅱ)和纳米氧化铜(nCuO)分别为重金属和纳米颗粒的典型代表,以山东近岸典型饵料微藻青岛大扁藻为受试生物,探究了 PS-NPs与Cu(Ⅱ)和nCuO的联合毒性,并对其联合毒性机制进行到了探讨,主要研究内容与结论如下:(1)高浓度(≥75 mg/L)的PS-NPs能够显著抑制微藻的生长,这与微藻的膜氧化损伤有关。微藻能够通过还原型谷胱甘肽(GSH)的增加来应对低浓度(<75 mg/L)PS-NPs产生的氧化胁迫。扫描电镜的结果表明,两种PS-NPs均可以吸附在微藻表面,这是微藻膜损伤产生的原因。PS-NPs没有抑制微藻的光合作用,与PS-COOH相比,PS因其微米级聚集体的形成能够对微藻产生更强的遮蔽作用,导致藻细胞叶绿素含量增加。两种PS-NPs的毒性作用没有显著区别,这与-COOH对PS-COOH的影响较小有关。(2)Cu(Ⅱ)对微藻的生长抑制作用随Cu(Ⅱ)浓度的增加而增加,且生长抑制作用与微藻细胞膜的氧化损伤和叶绿素含量的降低有关。与各污染物的单独作用相比,PS-NPs与Cu(Ⅱ)联合暴露对微藻的生长抑制作用增强,且独立作用(IA)模型和Abbott模型的结果表明二者具有协同作用。此外,联合暴露使微藻受到了更强的氧化胁迫,产生了更严重的膜损伤。PS-NPs的存在可以促进藻细胞对Cu(Ⅱ)的内化,这是二者联合作用毒性增强的原因。(3)nCuO在f/2培养基中快速发生聚集沉降,导致其有效浓度降低,毒性作用减弱。nCuO对微藻的毒性作用主要依赖于纳米颗粒与藻细胞的异质聚集,受其释放的Cu(Ⅱ)影响较小。PS-NPs能够缓解nCuO对微藻的生长抑制,且IA模型和Abbott模型的评估结果表明二者具有拮抗作用。PS-NPs降低了 nCuO对微藻的氧化损伤以及膜完整性的破坏,这与PS-NPs和nCuO的异质聚集降低了 nCuO与藻细胞的相互作用有关。
其他文献
在长距离深埋引水隧洞的施工过程中,通常会采用施工支洞以增加工作面。与常规隧洞相比,主洞与施工支洞交汇区的空间结构更为复杂,在主洞开挖扰动下往往会产生更大的变形,严重影响交汇区的施工安全。因此,科学有效地研究开挖过程中主洞与施工支洞交汇区围岩的变形特征及影响因素,准确地预测交汇区围岩的变形程度具有十分重要的意义。本文以香炉山隧洞为工程背景,通过现场地质探测与变形监测,获取准确的工程地质资料和变形监测
学位
随着智能设备的快速发展,人们对手机和智能穿戴设备提供的定位质量越来越重视。然而当前智能手机提供的定位精度有限,在一些遮挡严重的情况下无法提供服务,严重影响了用户的使用。一种可行的解决方案是结合手机内部传感器进行组合导航,提高手机定位的稳定性。由于手机内部传感器性能较低,较少的研究涉及到手机内部传感器与GNSS(Global Navigation Satellite System)的组合定位。随着近
学位
投放人工鱼礁作为建设海洋牧场的主要技术手段,在世界各国得到广泛使用。人工鱼礁在使用过程中存在倾覆、滑移、沉降和冲刷等稳定性问题。其中,严重的沉降会影响人工鱼礁空间有效利用率和使用寿命。为了减少沉降带来的影响,各国的学者通过分析潮流、波浪、海床承载力、人工鱼礁结构和堆放密度等因素对人工鱼礁沉降现象的影响提出了许多解决方法。但是,学者们考虑的大多是人工鱼礁长久放置后产生的沉降问题,很少有人探究人工鱼礁
学位
目的:2017年中华医学会外科分会胆道外科学组首次制定了《胆管扩张症诊断与治疗指南》,对胆管扩张症(BD)的定义、诊断、分型以及治疗提出了指导性意见。胰胆管合流异常(PBM)作为BD的病因之一,与BD的诊断和治疗密切相关,应加强对PBM的认识。PBM是一种罕见的先天性疾病,现尚无有关肝外胆管结石和胆囊结石患者中PBM分布的相关研究。本研究统计中国医科大学附属盛京医院胆囊结石和肝外胆管结石患者中PB
学位
滨海湿地生态系统的碳封存速率高,是缓解全球变暖的重要“蓝碳”资源贡献者,但同时滨海湿地生态系统对环境变化的响应极为敏感,因此,研究滨海湿地生态系统如何响应气候变化具有重要意义。微生物是碳循环的主要参与者,微生物生长、活动和相互作用都影响了碳的存储。本研究在黄河三角洲滨海湿地模拟增温(全年平均增温2.4℃)与模拟降水变化(增加40-60%和减少40-60%降水)实验样地采集样品,探究其中的土壤微生物
学位
班主任工作是学校教育的重要组成部分。上海市金山区一贯重视班主任队伍建设,从“十二五”到“十四五”开局的近十年中,班主任队伍经历了建设、优化和发展三个阶段,尤其是在“十四五”开局之时,为适应新时代学生发展需求,在区域内以班主任“大学堂”平台建设为载体,系统梳理班主任队伍培养的目标、内容、原则、途径和策略,不断提升班主任融合育人的专业素养,落实立德树人根本任务。
期刊
甲烷(CH4)是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,能直接或者间接影响全球气候。海洋是大气中CH4的源,其中近海占全球海洋CH4排放量的75%。渤海属于西太平洋的陆架边缘海,目前渤海的CH4研究主要集中在CH4的时空分布和海气通量及其影响机制等方面,季节性水体层化对CH4动力学过程的影响尚不清晰。针对该问题,本文以渤海中部为研究海域,基于对三个航次(2018年8月和2019年7-8月两个夏季航次和20
学位
压水堆核电站容积控制箱(容控箱)内部存在气液界面,在此界面上会发生气液传质。容控箱内的气液传质由淹没射流驱动,目前很少有对淹没射流驱动气液传质的研究。现有研究的气液传质主要由三种流动方式驱动,分别为明渠流动、网格震荡湍流和自然对流。本文构建容控箱内淹没射流驱动气液传质实验台,在1.3×105<.Re<2.5×106,135<Sc<580范围内开展实验,分别研究流体温度、入流流量、总压、射流直径和射
学位
在人工智能和大数据时代,数据隐私成为一个至关重要的问题。用户将私有数据移交给第三方服务器执行计算任务时,往往更为关注整个运算过程的隐私性。全同态加密(Fully homomorphic encryption,FHE)作为一种十分有前景的数据隐私保护技术,可以在密文数据上进行完整计算,从而保障用户的隐私。然而,同态加密中多项式的数据表示形式以及复杂的算法导致了计算量的急剧增加,这限制了将全同态加密技
学位
随着智能设备的应用普及、网络带宽的飞速增长、新型网络技术的迅猛发展,网络通信已成为数据通信系统的主体,而其中日益累计的海量数据也使我们步入了大数据的时代。Reed-Muller(RM)码作为一种信道编码,多应用于无线通信,特别是深空通信。由于它良好的理论性质和数学结构,RM码在理论计算机科学中也得到了广泛的研究。Barnes-Wall(BW)格是一类非常重要的格,构造BW格的一种方法是将Const
学位