纳米塑料对大型溞摄食及生长繁殖的影响

水环境中的纳米塑料(NPs)污染已成为全球性的环境问题。大型溞(Daphnia magna)作为淡水中重要的初级消费者之一,常被运用于基于生物操纵的富营养化水体修复,但关于NPs对大型溞摄食行为的影响尚不清晰。以大型溞和聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs,1000 nm)为研究对象,探究了大型溞21 d内对产毒铜绿微囊藻(Toxic Microcystis aeruginosa)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)摄食倾向的变化及其生理响应。结果表明,以单一产毒铜绿微囊藻作为食物来源时,大型溞受到的发育和生殖毒性最强;与对照组(单一斜生栅藻饲喂)相比,高浓度产毒铜绿微囊藻组大型溞体内超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量分别升高至对照组的3.97倍和4.55倍,总产卵次数和体长分别降低了73%和13%,且大型溞对产毒铜绿微囊藻的滤食率呈随时间延长而升高的趋势。但在PSNPs(3.56 mg/L)暴露下,在初始藻密度为微囊藻:栅藻为1:9和微囊藻:栅藻为2.5:7.5处理组中,大型溞的滤食能力都显著下降;对照组添加PSNPs后,大型溞对斜生栅藻的滤食率降低了32%。在产毒铜绿微囊藻和斜生栅藻共培养体系中,大型溞对产毒铜绿微囊藻的滤食率比对照组降低了66%,缓解了大型溞所受的发育和生殖毒性,但不利于降低微囊藻的生物量。

三峡库区调控下泄水期支流浮游植物生长限制因子解析

以三峡库区支流御临河为研究对象,于2019年8月在御临河河口进行原位浮游植物生长营养盐添加实验.研究发现,单独添加氮或磷营养盐并不能显著促进御临河水体中浮游植物的生长,浮游植物生物量最高时分别为初始值的1.8倍和2.3倍,与对照相比差异无统计学意义;氮、磷共同添加组中浮游植物生长明显,其生物量最高时分别为初始值的5.7倍和8.2倍,显著高于对照组.结果表明:御临河富营养化是由氮和磷共同限制的,且磷是主要的限制因子;当硝酸盐质量浓度在1.050 mg/L,磷酸盐质量浓度在0.220 mg/L以下时,有望在泄水期控制浮游植物的生长速率;通过分析营养盐添加组中钾离子与叶绿素a的关系发现,在一定钾离子质量浓度范围(3.45~21.62 mg/L)内,叶绿素a质量浓度随着钾离子质量浓度的升高呈先增后减的趋势,拐点出现在K^(+)质量浓度为15 mg/L左右,因此推测水体中低质量浓度钾离子可能促进了浮游植物的生长,而以往大部分研究中的营养盐添加方式可能忽略了钾离子对浮游植物的影响.

悬移质泥沙影响下水体中DBP的降解

为探究含悬移质泥沙(SPM)影响下水体中邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)的去除过程,采集了三峡库区一级支流御临河中的原位水样和SPM,以DBP为供试试剂,在室内构建实验体系,设置4组实验:原水(对照)、原水-Na N3、原水-SPM-Na N3和原水-SPM,研究了扰动水体中DBP的光解、吸附和生物降解过程.研究发现:水相中的DBP可通过直接吸收光电子诱导有机分子降解或在有色溶解性腐殖质(包括富里酸和类胡敏酸等)中的发色团(苯环、羧基等)吸收电子产生活性中间体而诱导DBP发生光催化降解;在原水-Na N3实验组中,在2种光解反应的作用下,24d后水相中DBP浓度降低了82.86%;SPM的吸附作用对DBP的去除效果不佳(0.63%),可能是由于DBP光降解产物及原位水中的溶解性有机质会与DBP竞争SPM上的表面吸附位点;SPM附着生物膜对DBP的吸附-生物降解,导致水相中89.81%的DBP被去除.虽然24d内,各处理组DBP的去除率接近(82%~89%),但原水-SPM组中总溶解性有机碳去除率显著高于(P<0.05)其他组,表明在原水-SPM组中实现了DBP的降解.

老化聚苯乙烯纳米塑料对铜绿微囊藻的影响

为探究新生和老化聚苯乙烯纳米塑料(PSNPs)对铜绿微囊藻生长和产毒特性的影响,本研究通过紫外老化制备了50nm的老化PSNPs,开展了不同浓度(0.1,1,10mg/L)新生和老化PSNPs对铜绿微囊藻的长期(37dd)暴露试验.结果表明,紫外老化处理使PSNPs表面出现裂纹,平均粒径变小,羰基指数由0.023上升至1.055.两种PSNPs均会在铜绿微囊藻细胞表面聚集,其中老化PSNPs暴露造成的细胞形态损伤更严重,并对铜绿微囊藻造成剂量正相关的生长和光合抑制,氧化损伤,促进了微囊藻毒素(MC-LR)的合成和释放.在相等暴露剂量下,老化PSNPs对铜绿微囊藻上述生理过程的调控作用更强.其中,10mg/L新生和老化PSNPs暴露下,最终藻密度比对照组分别降低了26.65%和45.07%,丙二醛(MDA)含量的最大值是对照组的1.74和1.93倍,最终胞外MC-LR含量是对照组的1.26和1.44倍.老化PSNPs对胞外MC-LR相对更强的促进作用,是由其诱导的MC-LR合成增加和细胞膜破损所共同导致的.