三维镁铝层状双金属氢氧化物对微藻的毒性影响及致毒机制

为探究三维镁铝层状双金属氢氧化物(3D-MgAl-LDH)对微藻的毒性影响及致毒机制,本研究选取小球藻(Chlorella vulgaris)和斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)作为受试藻,借助X射线粉末衍射仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和激光粒径分析仪等测试技术表征3D-MgAl-LDH的组成及形貌,通过改变3D-MgAl-LDH暴露浓度、暴露时间以及溶出物质SDS浓度,明晰各因素对两种微藻的毒性影响,并测定3D-MgAl-LDH暴露后微藻的细胞结构、光合色素含量和抗氧化酶(MDA、SOD)活性以揭示其致毒机制.结果表明:1)3D-MgAl-LDH是由LDH和SDS共组成的三维花状材料.2)随3DMgAl-LDH浓度增加,两种微藻的生长抑制率均呈增加趋势(P<0.05),其中小球藻对3D-MgAl-LDH毒性影响更为敏感,而斜生栅藻对3D-MgAl-LDH毒性影响表现出更强的耐受性.3)随3D-MgAl-LDH暴露时间延长,两种微藻的生长抑制率均逐渐减小,表明微藻对3D-MgAl-LDH的胁迫作用产生抗逆性.4)3D-MgAl-LDH对小球藻和斜生栅藻的致毒机制主要包括细胞割伤、遮光效应和氧化应激.本研究结果为LDHs应用于实际废水治理的潜在风险评估提供理论依据.

石墨烯量子点的抑菌特性

石墨烯量子点(GQDs)由于其独特的物理结构,使其在抗菌领域得到广泛的关注。以石墨粉为原料,采用震荡冲击法制备GQDs,探究在808 nm激光的照射下,GQDs对大肠杆菌的抑制效果。结果表明1.0 mg·mL-1的GQDs在光照20 min的情况下,可将大肠杆菌完全杀灭,而将光照时间提高至25 min时,0.6 mg·mL-1的GQDs即可将大肠杆菌完全杀灭。若提高GQDs质量浓度或光照时间,GQDs可短时、高效地杀灭抑菌。GQDs在抑菌过程中,不仅能产生活性氧,其自身结构也能对大肠杆菌的细胞膜造成破坏,在抗菌方面具有广阔的发展前景。

有机改性层状双金属氢氧化物与甲基橙联合暴露对小球藻的毒性影响

为探究有机改性层状双金属氢氧化物(O-LDH)与甲基橙(MO)联合暴露对微藻的毒性影响,选取小球藻(Chlorella vulgaris)作为受试藻种,考察O-LDH、MO单一及联合暴露对小球藻的生长抑制率、叶绿素含量、细胞结构等指标的影响,并通过测定溶液剩余MO浓度和藻细胞表面电位,探究O-LDH、MO与小球藻的吸附作用及毒性机制。结果表明:1)O-LDH、MO对小球藻96 h生长抑制率拟合均符合Logistic模型(R^(2)>0.99),EC_(50-96h)值分别为122.18,26.73 mg/L,MO对小球藻的抑制作用大于O-LDH;2)O-LDH对小球藻的毒性机制包括纳米片层聚集在微藻细胞表面所产生的阴影效应以及纳米片层割裂细胞结构所造成的氧化损伤;3)在低O-LDH浓度范围(0~50 mg/L),溶液中O-LDH被微藻细胞强烈吸附,阻碍微藻光合作用并割伤微藻细胞结构,对微藻产生阴影效应和氧化损伤,导致O-LDH和MO对小球藻的联合毒性增强;在高O-LDH浓度范围(50~500 mg/L),溶液中O-LDH、O-LDH吸附MO后产物共同竞争微藻细胞表面上的电荷位点,并且O-LDH吸附MO后在其材料表面形成疏水层,削弱了O-LDH对微藻的阴影效应和氧化损伤,导致O-LDH和MO对小球藻的联合毒性减弱。