生物毒性典型污染物对藻类荧光响应规律的研究

• 作 者: 徐小惠
• 发表日期: 2013年01期
• 关键词: 铜绿微囊藻 蛋白核小球藻 重金属 农药 叶绿素荧光 光合作用 发光细菌

藻体内发出的叶绿素荧光信号包含十分丰富的光合作用信息，此信号容易随外界环境条件的变化而变化。叶绿素荧光技术可以快速检测藻光合活性的变化，从而测定污染物的毒性，是水质安全评价的良好技术手段。本课题选取藻铜绿微囊藻和蛋白核小球藻作为实验供试藻，利用叶绿素荧光技术研究5种典型的环境污染物——汞、镉、锌、莠去津和百草枯对微藻的光合作用的影响，探索微藻对不同环境胁迫因子叶绿素荧光响应的规律，建立相应的叶绿素荧光方法以检测污染物生物毒性，并用发光细菌法进行对比。通过实验确定供试藻的特征参数：铜绿微囊藻的叶绿素荧光激发波长与发射波长为435nm/680nm；蛋白核小球藻的激发波长与发射波长为435nm/684nm；实验过程中藻液使用浓度均为在680nm处光密度为0.4，用灭菌的蒸馏水稀释获取。藻液荧光对污染物的响应时间均在1h以内，且污染物对藻类叶绿素荧光的影响效果显著。通过研究得出几种污染物对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻的毒性作用顺序，铜绿微囊藻为Hg＞Cd＞Zn，百草枯＞莠去津；蛋白核小球藻为Cd＞Hg＞Zn，百草枯＞莠去津，并分析得铜绿微囊藻百草枯、Cd和Zn的耐受能力强于蛋白核小球藻，而对Hg和莠去津的耐受能力是蛋白核小球藻比铜绿微囊藻强。通过研究发现HgCl₂对铜绿微囊藻的毒性作用非常明显，相对叶绿素荧光强度与HgCl₂的浓度显示明显的浓度-剂量相关性，回归方程y=23.944x-0.458，相关系数r=0.9902，线性范围为0.001⁰.400mg/L，建立铜绿微囊藻叶绿素荧光方法检测汞生物毒性的方法。利用发光细菌法进行汞的抑制试验，得出发光细菌抑制标准曲线的回归方程y=14.979x-0.461，线性范围为0.030⁰.100mg/L，半抑制浓度为0.064mg/L。研究结果表明利用铜绿微囊藻荧光方法检测汞毒性的方法可行。