五价砷胁迫处理对普通小球藻的急性毒性效应

为探究重金属砷在水域生态系统中的毒性作用及机制, 以典型浮游植物指示种普通小球藻(Chlorella vulgaris)为试验对象, 通过设置不同浓度As5+(0、0.1、0.5、1、1.5和2 mg/L)研究其对普通小球藻的藻密度、叶绿素a含量、细胞膜通透性、蛋白(TP)含量、活性氧自由基(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化歧化酶(T-SOD)活性、三磷酸腺苷酶(ATP)活性和超微结构的影响。研究结果表明, 在96h胁迫内, 各浓度As5+处理组对普通小球藻的生长均有抑制作用, 其中2 mg/L处理组抑制率最高, 为52.9%, 96h-IC₅₀为1.94 mg/L。各处理组对藻细胞Chl.a含量也均有抑制作用, 其中2 mg/L处理组最低, 仅为对照组的31.4%。As5+浓度为1.5和2 mg/L时, 藻细胞TP和ATP含量显著降低, MDA含量为对照组的2倍和2.6倍, 细胞膜通透性高于对照的1.7倍和2倍。2 mg/L处理组ROS含量显著增加, 为对照组的4.0倍, 刺激藻细胞产生氧化应激, T-AOC和T-SOD活性显著增加, 为对照组的2.8倍和1.6倍。透射电镜(TEM)结果显示, As5+ 2 mg/L处理组会破坏藻细胞内部结构, 造成胞质空泡化, 类囊体片层结构断裂, 叶绿体结构紊乱等现象。这表明高浓度As5+对普通小球藻细胞膜和主要细胞器的结构与功能具有破坏性, 同时普通小球藻为应对污染物胁迫机体会产生氧化应激。在As5+浓度低于1.5 mg/L时普通小球藻生理生化指标所受影响相对较小。研究揭示了典型指示种普通小球藻在As5+环境胁迫中的生理生化反应, 为水环境中重金属污染的修复及制定相关环境标准提供基础数据, 进而实现水域生态系统的可持续发展与利用。     

多环芳烃(萘)与聚苯乙烯微球联合对普通小球藻的急性毒性效应

为了解多环芳烃类污染物与微塑料的联合毒性效应, 实验通过检测藻密度、叶绿素a含量(Chl.a)、总蛋白(TP)、丙二醛含量(MDA)、过氧化氢酶活性(CAT)和超氧化物歧化酶活性(T-SOD)等指标, 探究了环境中持久型污染物萘(Nap)和5 μm聚苯乙烯微塑料(MPs)联合胁迫对普通小球藻96h的急性毒性效应。结果表明: Nap和MPs单独和联合胁迫时对普通小球藻均有抑制作用, 单独胁迫时最高抑制率分别为68.26%和57.40%, 联合胁迫时最高抑制率为52.05%; 对Chl.a也均产生抑制作用, 与藻密度呈现出较好的一致性。在单独及联合胁迫下, TP含量均显著下降, MDA含量均显著上升。Nap单独胁迫时CAT和T-SOD活性均呈显著下降趋势; MPs单独胁迫和联合胁迫时, CAT和T-SOD活性均先上升后下降, 且联合胁迫实验组最终CAT和T-SOD活性均显著高于对照组。Nap和MPs对普通小球藻的EC₅₀-96h分别为81.35和383.3 mg/L, Nap较MPs对普通小球藻的毒性更强; Nap和MPs(毒性单位比1﹕1)对普通小球藻的EC₅₀-96h为1.320 TU, 联合毒性效应表现为拮抗作用。可见, MPs的存在降低了Nap的毒性, 在短期内体现出一定的保护作用。     

长湖浮游植物优势种生态位特征及种间联结性分析

为了解生态调控后的浮游植物群落稳定性和优势种种间联结性,于2020年10月—2021年7月按季节对湖北长湖浮游植物群落进行调查。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验的方法对浮游植物优势种间的相互关系进行综合分析。结果显示：四季共鉴定出浮游植物8门、67属、78种;优势种19种。长湖属于绿藻+蓝藻+硅藻为主的水体。其中,梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为四季共有优势种,对水环境有较好的指示作用,显示长湖水体处于中度富营养化状态。根据优势度和生态位宽度的结果,19个优势种可以划分为4个类群。生态位重叠值的变化范围为0.02—0.96,季节差异明显,秋季>冬季>春季>夏季。方差比率的结果显示秋季和冬季浮游植物优势种间总体呈现显著正联结,群落较稳定;春夏季节优势种间总体呈现不显著负联结,群落处于波动状态。卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验结果综合显示：优势种对间联结性的显著率较低,群落种间联结不...