天津農(nóng)學(xué)院 畢業(yè)論文氮磷濃度對東海原甲藻優(yōu)勢種群吸附BDE28和BDE47的影響

1、天津農(nóng)學(xué)院畢業(yè)論文中文題目：英文題目：學(xué)生姓名：王煉系別：農(nóng)學(xué)系專業(yè)班級：環(huán)境科學(xué)二班指導(dǎo)教師：石利軍成績評定： 200 年6月2、目 錄1 前言52 材料與方法62.1 培養(yǎng)條件62.2 實驗設(shè)置62.3 測定方法72.3.1 細(xì)胞計數(shù)方法72.3.2 硝酸鹽和磷酸鹽的測定72.3.3 生化組分的測定72.3.4 BDE28和BDE47的提取和測定72.4 數(shù)據(jù)處理83 結(jié)果與分析83.1 不同氮磷濃度下微藻的生長83.2 培養(yǎng)過程中的氮磷濃度變化103.3 不同氮磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群的生化組分含量113.4 不同氮磷濃度下微藻種群對BDE28和BDE47的吸附184 討論214.1

2、PBDEs對東海原甲藻優(yōu)勢種群生長的影響214.2 東海原甲藻優(yōu)勢種群對PBDEs的吸附與生化組分的關(guān)系224.3 不同氮磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群吸附PBDEs的差異224.4 東海原甲藻優(yōu)勢種群與東海原甲藻單種吸附PBDEs的差異235 結(jié)論24參考文獻(xiàn)25摘 要 以東海原甲藻為優(yōu)勢種群的浮游微藻作為研究對象，在不同氮濃度（0、128、512umol.l_1）和磷濃度（0、8、32umol.l-1）下培養(yǎng)，研究了氮、磷濃度對東海原甲藻優(yōu)勢種群生化組成和吸附2,4,4-三溴聯(lián)苯醚（BDE28）和2,2,4,4-四溴聯(lián)苯醚（BDE47）的影響，分析了東海原甲藻優(yōu)勢種群對BDE28和BDE47的

3、吸附量與生化組成的相關(guān)性。結(jié)果表明，氮濃度為0umol.l-1時，單位細(xì)胞對BDE28和BDE47 的吸附量分別為 2. 2 ng( 106cells) 1和 2. 9 ng( 106cells) 1，是氮為 128molL 1和 512 molL 1濃度的 1. 3 1. 9 倍 不同氮濃度之間單位體積藻液吸附量和對 BDE28 和 BDE47 的吸附百分?jǐn)?shù)均沒有顯著差異，單位體積藻液吸附量范圍為 0.160 0. 184 ngmL 1，吸附百分?jǐn)?shù)為 80. 2% 92. 1% 磷濃度為 0 molL 1時，單位細(xì)胞 BDE28 和 BDE47 的吸附量分別為 7. 6 ng( 106cel

4、ls) 1和 8. 4 ng( 106cells) 1，是磷為 8 molL 1、32molL 1濃度時的 5. 4 6 倍，單位體積藻液吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)在不同磷濃度間未出現(xiàn)顯著差異，單位體積藻液的吸附量為 0. 167 0. 194 ngmL 1，吸附百分?jǐn)?shù)為80. 2% 93. 2% 相關(guān)性分析表明，氮濃度與單位細(xì)胞 BDE28 和 BDE47 的吸附量呈負(fù)相關(guān)，磷濃度與單位體積吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)呈正相關(guān); 同時，吸附量與總脂呈正相關(guān)關(guān)系 氮、磷濃度導(dǎo)致東海原甲藻優(yōu)勢種群細(xì)胞的生化組成發(fā)生變化，進(jìn)一步引起對 BDE28 和 BDE47 吸附的變化關(guān)鍵詞: 氮; 磷; 多溴聯(lián)苯醚; 吸附;

5、 微藻中圖分類號: X55 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 0250-3301( 2013) 08-2992-10Effect of Nitrogen and Phosphorus Concentrations on the Adsorption of BDE28and BDE47 by Prorocentrum donghaiense Dominant PopulationWANG Fang1，GE Wei2，CHAI Chao1，MENG Xiang-xia1( 1. College of Resource and Environment，Qingdao Agricultural Unive

6、rsity，Qingdao ，China; 2. College of Life Science，Qingdao Agricultural University，Qingdao ，China)Abstract: The adsorption of 2，4，4-Tribromodiphenyl ether ( BDE28 ) and 2，2，4，4-Tetrabromodiphenyl ether ( BDE47 ) by Prorocentrum donghaiense dominant population under different nitrogen and phosphorus co

7、ncentrations was studied Prorocentrum donghaiense dominant population consisted of Prorocentrum donghaiense and Skeletonema costatum，in which Prorocentrum donghaiense was dominant Nitrogen was in form of nitrate and the concentrations tested were 0，128 and 512 molL 1，and phosphorus was in form of ph

8、osphate and the concentrations tested were 0，8 and 32 molL 1 The algal density and biochemical composition were determined and the correlation between the adsorption and the biochemical composition was analyzed The results showed that the BDE28 and BDE47 adsorbed per cell was 2. 2 and 2. 9ng( 106cel

9、ls) 1 respectively when nitrogen concentration was 0 molL 1，which was 1. 3-1. 9 times as high as those under 128 and 512 molL 1nitrogen There was no significant difference in the amount of polybrominated diphenyl ethers ( PBDEs) adsorbed per culture and the adsorbed percentage of available PBDEs amo

10、ng different nitrogen concentrations. In nitrogen treatments，the amount of PBDEs adsorbed per culture was 0. 160-0. 184 ngmL 1 and the adsorbed percentage of available PBDEs was 80. 2% - 92.1%. The BDE28 and BDE47 adsorbed per cell was 7. 6 and 8. 4ng( 106cells) 1 respectively whenphosphorus was 0 m

11、olL 1，which was 5. 4-6 times as high as those under 8 and 32 molL 1phosphorus There was no significant difference in the amount of PBDEs adsorbed per culture and the adsorbed percentage of available PBDEs among differentphosphorus concentrations In phosphorus treatments，the amount of PBDEs adsorbed

12、per culture was 0. 167-0. 194 ngmL 1 and the adsorbed percentage of available PBDEs was 80. 2% -93. 2% Correlation analysis indicated that there was a significant negative correlation between nitrogen concentrations and the amounts of BDE28 and BDE47 adsorbed per cell and a significant positive corr

13、elation between phosphorus and the amount of PBDEs adsorbed per culture as well as the adsorbed percentage of available PBDEs. Besides，a significant positive correlation was found between the PBDEs adsorption and the amount of lipidsNitrogen and phosphorus induced the change of biochemical content w

14、hich resulted in the change of the adsorption of BDE28 and BDE47Key words: nitrogen; phosphorus; polybrominated diphenyl ethers ( PBDEs) ; adsorption; microalgae.氮磷濃度對東海原甲藻優(yōu)勢種群吸附BDE28和BDE47的影響汪芳，葛蔚，柴超，孟祥霞（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，青島；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)，青島）1 前言多溴聯(lián)苯醚( polybrominated diphenyl ethers，PBDEs) 是全球廣泛使用的一種溴

15、代阻燃劑，具有高親脂性、難降解性、生物累積性和高毒性1 近 30年中，多溴聯(lián)苯醚在環(huán)境中呈指數(shù)增加2，3，已成為全球性污染物 我國近海同樣面臨著多溴聯(lián)苯醚污染，珠江口海水中的 PBDEs 濃度高達(dá) 68. 0 ngL-1，且輸入呈逐年增加趨勢4; 長江口、杭州灣表層沉積物中 PBDEs 平均濃度為0. 15 ngg-15 多溴聯(lián)苯醚由于溴原子的位置和個數(shù)不同，同系物共有 209種 研究發(fā)現(xiàn)，長江口、杭州灣表層沉積物 PBDEs中低溴代( 2 4 溴代) 多溴聯(lián)苯醚所占比重較高5，同時在我國海產(chǎn)品中也發(fā)現(xiàn)，包括 2，4，4-三溴聯(lián)苯醚( BDE28) 、2，2，4，4-四溴聯(lián)苯醚( BDE47)

16、 等在內(nèi)的低溴代多溴聯(lián)苯醚含量較高6微藻處于食物鏈的底部，是有機(jī)污染物進(jìn)入食物鏈的重要環(huán)節(jié)，在有機(jī)污染物沿食物鏈的傳遞中起著重要作用 微藻富含大量脂類等物質(zhì)，可吸附環(huán)境中的有機(jī)污染物，而這些脂類等物質(zhì)的含量和組成受到微藻生長環(huán)境中營養(yǎng)鹽水平的影響，因此環(huán)境中的營養(yǎng)鹽對微藻吸附有機(jī)物具有重要的作用 Kilham7報道，硅限制環(huán)境中的菱形藻 Nitzschiasp 對多氯代二苯并呋喃吸附量高于磷限制和無營養(yǎng)限制條件 Lynn 等8和 Datta9發(fā)現(xiàn)，氮、磷、硅匱乏環(huán)境中的微藻對 2，2，6，6-四氯聯(lián)苯和 2，2，4，4，5，5-六氯聯(lián)苯的吸附量高于營養(yǎng)豐富環(huán)境雖然關(guān)于營養(yǎng)匱乏條件下微藻吸附有機(jī)

17、物已有部分報道，但這些研究主要集中在淡水微藻，鮮有對海洋微藻吸附 PBDEs 的研究報道 此外，Swackhamer10對湖泊的現(xiàn)場研究發(fā)現(xiàn)，淡水硅藻優(yōu)勢種群和非硅藻優(yōu)勢種群對持久性有機(jī)物的吸附存在差異，但關(guān)于營養(yǎng)條件對不同海洋微藻優(yōu)勢種群吸附有機(jī)物的影響研究鮮見報道我國多溴聯(lián)苯醚污染較為嚴(yán)重的近海海域，同時面臨著氮、磷輸入逐年升高的問題 隨著近海富營養(yǎng)化程度加劇，甲藻的密度和比例明顯升高，在環(huán)境條件合適時成為優(yōu)勢種群11 那么，氮、磷濃度的變化是否會導(dǎo)致甲藻優(yōu)勢種群的生化組成等發(fā)生變化，進(jìn)而影響對有機(jī)污染物的吸附 因此，本研究針對我國近海面臨的主要環(huán)境問題，以常見的東海原甲 藻 ( Skel

18、etonema costatum ) 和 中 肋 骨 條 藻( Prorocentrum donghaiense) 為材料，組成甲藻優(yōu)勢種群，以兩種近海環(huán)境和生物體中主要存在的 2，4，4-三溴聯(lián)苯醚( BDE28) 和 2，2，4，4-四溴聯(lián)苯醚( BDE47) 為代表化合物，分析氮、磷濃度對東海原甲藻優(yōu)勢種群吸附 PBDEs 的影響，以期為探索不同營養(yǎng)條件下海洋微藻對持久性有機(jī)污染物的吸附特征提供科學(xué)依據(jù)2 材料與方法2.1培養(yǎng)條件甲藻東海原甲藻和硅藻中肋骨條藻來自中國科學(xué)院海洋研究所生態(tài)室 實驗用海水采用人工海水12，培養(yǎng)溫度為( 20 1) ，白色冷光源光照，光照4 000 lx，光暗

19、比為 12 h 12 h2. 2 實驗設(shè)置東海原甲藻和中肋骨條藻饑餓 48 h 后，接種于2 L 滅菌后的人工海水中 調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國近海東海原甲 藻 成 為 優(yōu) 勢 種 群 時，其 密 度 可 達(dá) 103105cellsmL 113，在全部浮游植物中的比例高達(dá)70% 以上14，因此，本研究中東海原甲藻和中肋骨條 藻 設(shè) 置 的 初 始 細(xì) 胞 密 度 分 別 為 1. 6 104cellsmL 1和 0. 4 104cellsmL 1，組成東海原甲藻優(yōu)勢種群 氮濃度對東海原甲藻優(yōu)勢種群吸附多溴聯(lián)苯醚的影響研究中，氮為硝酸鹽，濃度設(shè)置為0、128、512 molL 1( 表示為 N-0、N-12

20、8、N-512) ，其他營養(yǎng)鹽按照 f /2 培養(yǎng)基添加; 磷濃度的影響研究中，磷為磷酸鹽，濃度分別為 0、8、32molL 1( 表示為 P-0、P-8、P-32) ，其他營養(yǎng)鹽按照 f/2 培養(yǎng)基添加 采用批次培養(yǎng)，在不同氮磷濃度下培養(yǎng) 2 d 后，向培養(yǎng)液中加入濃度為 0. 2gmL 1BDE28 和 BDE47 的 甲 醇 工 作 液 溶 液( BDE28 和 BDE47 購買于美國 Accustandard 公司) ，依據(jù)文獻(xiàn)8，使最終培養(yǎng)液中的 BDE28 和 BDE47濃度為 0. 2 gL 1 同時，以不添加 PBDEs 的處理為對照 PBDEs 暴露 24 h，收集藻細(xì)胞，用

21、于測定細(xì)胞中生化組分和 PBDEs 的含量等 實驗重復(fù) 3 次2. 3 測定方法2. 3. 1 細(xì)胞計數(shù)方法每 24 h 后取 20 mL 藻液充分搖勻，加入魯哥試劑后計數(shù)，測定培養(yǎng)體系中兩種微藻的細(xì)胞密度2. 3. 2 硝酸鹽和磷酸鹽的測定每24 h 后取藻液約100 mL，經(jīng)0. 45 m 微孔濾膜過濾后，濾液用于測定硝酸鹽和磷酸鹽的濃度，硝酸鹽測定方法為鎘柱還原法15，磷酸鹽測定方法為抗壞血酸還原的磷鉬藍(lán)法162. 3. 3 生化組分的測定微藻中蛋白質(zhì)、碳水化合物和總脂樣品的預(yù)處理和測定參考文獻(xiàn)17，蛋白質(zhì)、碳水化合物和總脂的測定方法分別為考馬斯亮藍(lán)法18、苯酚-硫磺酸法19和重鉻酸鹽氧

22、化法202. 3. 4 BDE28 和 BDE47 的提取和測定微藻暴露 PBDEs 24 h 后，取 250 mL 藻液 2 份，用 0. 45 m 微孔濾膜過濾后，將濾膜放入索氏抽提器中，并加入 50 ng 的回收率指示劑( 2，2，4，4，5，5-六溴聯(lián)苯醚，BDE153) ，用 300 mL 正己烷提取 48h，然后濃縮至 2 mL 后純化 采用多層復(fù)合硅膠氧化鋁層析柱純化，參考文獻(xiàn)2，用 160 mL 正己烷/二氯甲烷混合液( 1 1，體積比) 淋洗，淋洗液濃縮至1 mL，轉(zhuǎn)移至色譜瓶中定容，加入 10 L 內(nèi)標(biāo)物質(zhì)PCB-103( 1 gmL 1) 氣相色譜法測定 BDE28 和B

23、DE47，電子捕獲檢測器，HP-5 色譜柱，進(jìn)樣口溫度為 310 程序升溫為: 150，保持 1 min，升至250 ( 40 min 1) ，升至 300( 10min 1) ，保持 7 min; 不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣體積為 1 L21實驗設(shè)置了實驗空白，且每個培養(yǎng)瓶中的樣品為雙平行樣，同時采用 BDE153 做回收率指示劑以保證和控制質(zhì)量，平均回收率為 81% 11% 本研究中的數(shù)據(jù)扣除了空白值，未經(jīng)回收率校正2. 4 數(shù)據(jù)處理應(yīng)用 SPSS 16. 0 軟件對結(jié)果進(jìn)行單因素方差檢驗和 Spearman 相關(guān)性分析3 結(jié)果與分析3. 1 不同氮磷濃度下微藻的生長添加 PBDEs 和不添加 PB

24、DEs 的各處理組中，兩種微藻的密度沒有顯著差異( P 0. 05) ，生長曲線變化趨勢相似，因此添加 PBDEs 未對微藻生長造成顯著影響( 圖 1、2) 隨著氮磷濃度的增加，東海原甲藻和中肋骨條藻的密度均呈升高趨勢，且東海原甲藻密度一直高于中肋骨條藻 添加 PBDEs 時( 圖1) ，在氮處理組中，當(dāng)培養(yǎng)至第 3 d，N-0 處理中東海原甲藻和中肋骨條藻的密度分別為 4. 3 104cellsmL 1和 3. 1 104cellsmL 1 隨著氮濃度的增加，兩種微藻的密度均增加，第 3 d 時，N-128 和N-512 處理中的東海原甲藻密度分別是 N-0 處理的1. 3 和 1. 5 倍

25、，中肋骨條藻分別是 N-0 處理的 1. 5 和1. 8 倍 磷處理組中微藻的密度變化與氮處理相似，培養(yǎng)期間，P-0 處理中兩種微藻的密度基本無變化培養(yǎng)至第 3 d，P-32 處理中東海原甲藻和中肋骨條藻的密度分別是 P-0 處理中的 3. 8 倍和 8 倍; P-32和 P-8 處理中兩種藻的密度沒有顯著差異( P 0. 05) 圖1 不同氮磷濃度下添加PBDEs時東海原甲藻優(yōu)勢種群中微藻的生長圖2 不同氮磷濃度下不添加PBDEs是東海原甲藻優(yōu)勢種群中微藻的生長3. 2 培養(yǎng)過程中的氮磷濃度變化添加 PBDEs 的培養(yǎng)環(huán)境中，隨著培養(yǎng)時間的延長，營養(yǎng)鹽呈降低趨勢(圖3) 當(dāng)培養(yǎng)至第 3 d，

26、N-0處理中的硝酸鹽未檢出，N-128 和 N-512 中分別為33. 0 和 467. 5 molL 1; 磷處理組中，P-0 處理中的磷酸鹽為 0. 04 molL 1，P-8 和 P-32 分別降低到 0. 5 和15. 8 molL 1 Justic 等22提出，微藻生長的溶解無機(jī)氮閾值為 1 molL 1，磷酸鹽閾值為0. 1 molL 1，如果氮磷濃度低于該閾值，將限制微藻的生長 按照此標(biāo)準(zhǔn)，本研究中的 N-0 和 P-0處理中微藻分別受到氮和磷的限制，而其他處理組中微藻的生長未受到氮磷營養(yǎng)鹽的限制3. 3 不同氮磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群的生化組分含量隨著氮濃度的升高，單位細(xì)胞蛋

27、白質(zhì)含量和單位體積藻液蛋白質(zhì)含量均呈現(xiàn)增加趨勢，N-128 和N-512 處理中的蛋白質(zhì)含量顯著高于 N-0 處理( P 0. 05)（圖4) 磷處理組顯示出相似的變化趨勢，P-32 處理中的蛋白質(zhì)含量顯著高于 P-0 和 P-8 處理( P 0. 05) ，見圖 5 相同濃度下，添加 BDE28、47和不添加 PBDEs 相比，蛋白質(zhì)含量均未出現(xiàn)顯著差異( P 0. 05) ，見圖 4、5 相關(guān)性分析表明，氮、磷與東海原甲藻優(yōu)勢種群的單位細(xì)胞和單位體積藻液蛋白質(zhì)含量均呈正相關(guān)( r 0. 8，P 0. 05) 圖3 PBDEs時東海原甲藻優(yōu)勢種群培養(yǎng)過程中氮磷的濃度圖4 不同氮濃度下東海原甲

28、藻優(yōu)勢種群中的蛋白質(zhì)含量圖5 不同磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群中的蛋白質(zhì)含量隨著氮濃度的升高，單位細(xì)胞碳水化合物含量成降低趨勢，其中 N-0 處理顯著高于 N-128 和N-512處理( P 0. 05) ，而單位體積藻液中的碳水化合物含量沒有顯著差異( 圖 6) 磷處理組中，P-0 中的單位細(xì)胞碳水化合物含量顯著高于 P-8 和 P-32 處理( P 0. 05) ，但單位體積藻液中的碳水化合物含量隨磷濃度的升高而呈上升趨勢( 圖 7) 相關(guān)性分析表明，氮濃度與單位細(xì)胞碳水化合物呈負(fù)相關(guān)( r = 0. 956，P 0. 01) ，磷濃度與單位體積碳水化合物呈正相關(guān)關(guān)系( r =0. 837，

29、P 0. 05) 相同氮、磷濃度下，添加和不添加 PBDEs 的碳水化合物含量沒有顯著差異( P 0. 05) ，見圖 6、7圖6 不同氮濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群中的碳水化合物含量圖7 不同磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群中的碳水化合物含量在同一氮、磷濃度下，添加和不添加 PBDEs 的總脂含量沒有出現(xiàn)顯著差異( P 0. 05) ，見圖 8、9隨著氮濃度的升高，東海原甲藻優(yōu)勢種群中的單位細(xì)胞總脂含量呈降低趨勢( 圖 8) ，其中 N-0 處理中的 單 位 細(xì) 胞 總 脂 含 量 為 0. 10 0. 11mg( 106cells) 1，是 N-128 和 N-512 處理的 1. 3 1. 4 倍

30、 與氮相似，P-0 處理中的單位細(xì)胞總脂含量為 0. 26 0. 30 mg( 106cells) 1，顯著高于 P-8 和P-32 處理( 0. 53 0. 69 mg( 106 cells) 1) ，見圖 9單位體積藻液的總脂含量呈相反變化趨勢，隨著氮磷濃度的升高，單位體積藻液的總脂含量略呈上升趨勢，其中 N-0 和 P-0 處理中的單位體積藻液的總脂含量分別為 0. 008 mgmL 1和 0. 007 mgmL 1，顯著低于高氮、磷組( P 0. 05) 分別表明，氮濃度與單位細(xì)胞總脂呈負(fù)相關(guān)( r = 0. 956，P 0. 01) ，同時氮、磷濃度與單位體積總脂呈正相關(guān)( 氮: r

31、 =0. 956，P 0. 05; 磷: r = 0. 837，P 0. 05) 圖8 不同氮濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群中的總脂含量圖9 不同磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群中的總脂含量3. 4 不同氮磷濃度下微藻種群對 BDE28 和 BDE47的吸附隨著氮濃度的升高，單位細(xì)胞吸附量呈顯著降低趨勢( 圖 10) ，N-0 處理中單位細(xì)胞對 BDE28 和BDE47 的吸附量分別為 2. 2 ng( 106cells) 1和 2. 9ng( 106cells) 1，是 N-128 和 N-512 處理的 1. 3 1. 9 倍 氮濃度下 BDE28 的單位體積藻液吸附量范圍為 0. 160 0. 17

32、0 ngmL 1，BDE47 的吸附量為0. 174 0. 184 ngmL 1，氮濃度下 BDE28 的吸附百分?jǐn)?shù)范圍為 80. 2% 85. 2%，BDE47 的吸附量為86. 8% 92.1% ，不同氮濃度間的單位體積藻液吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)均沒有顯著差異( P 0. 05) 圖10不同氮濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群對BED28和BED47的吸附圖11 不同磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群對 BDE28和 ZBDE47 的吸附磷濃 度 下，P-0 處 理 的 單 位 細(xì) 胞 BDE28 和BDE47 的 吸 附 量 分 別 為 7. 6 和 8. 4ng( 106cells) 1，是 P-8 和 P

33、-32 處理的 5. 4 6 倍( 圖 11) ，顯著高于 P-8 和 P-32 處理( P 0. 01) 但單位體積藻液吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)在不同磷濃度間未出現(xiàn)顯著差異( P 0. 05) ，不同磷濃度下單位體積藻液 BDE28 吸附量為 0. 167 0. 186 ngmL 1，單位體 積 藻 液 BDE47 吸 附 量 為 0. 170 0. 194ngmL 1; BDE28 的 吸 附 百 分 數(shù) 為 80. 2% 85. 2% ，略低于 BDE28 的吸附百分?jǐn)?shù) ( 83. 7% 93. 2% ) 相關(guān)性研究表明，氮濃度與單位細(xì)胞 BDE28 和BDE47 的吸附量呈負(fù)相關(guān)( r =

34、0. 956，P 0. 01) ，而單位細(xì)胞 BDE28 和 BDE47 的吸附量與單位細(xì)胞總脂呈正相關(guān)關(guān)系( r =0. 886，P 0. 05) ; 磷濃度與單位體積吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)呈正相關(guān)( r =0. 837，P 0. 05) ; 同時單位體積吸附量、吸附百分?jǐn)?shù)與單位體積總脂呈正相關(guān)( r = 1. 000，P 0. 01) 因此，氮、磷濃度導(dǎo)致東海原甲藻優(yōu)勢種群細(xì)胞的生化組分發(fā)生變化，進(jìn)一步引起對 BDE28 和 BDE47 吸附的變化4 討論4. 1 PBDEs 對東海原甲藻優(yōu)勢種群生長的影響對小球藻和新月菱形藻在吸附多氯聯(lián)苯時的研究發(fā)現(xiàn)，添加多氯聯(lián)苯后，兩種微藻均未出現(xiàn)異常死亡

35、現(xiàn)象，生長狀況與不添加多氯聯(lián)苯的對照組基本一致23，這與本研究結(jié)果一致 同一營養(yǎng)鹽水平下，添加和不添加 PBDEs 的東海原甲藻優(yōu)勢種群中微藻的生長和生化組成含量沒有顯著差異( 圖 1、2，圖 4 9) ，這可能是由于，本研究中 PBDEs 的添加是在微藻培養(yǎng)兩天后，微藻進(jìn)入了指數(shù)生長期，細(xì)胞生長旺盛，對 PBDEs 的毒性有一定的耐受力; 其次，本研究中東海原甲藻優(yōu)勢種群的生長不是一直處于 PBDEs 污染環(huán)境，且暴露時間僅為 24 h，時間較短; 第三，研究發(fā)現(xiàn)，16 gL 1的 PBDEs 對中肋骨條藻的生長具有較明顯的抑制作用，其無觀察效應(yīng)濃度為 6. 6 gL 1，而本研究 PBDE

36、s 的濃度僅為0. 2 gL 1，大大低于 PBDEs 對海洋微藻的毒性效應(yīng)濃度24此外，低劑量的有機(jī)物對微藻生長可能具有刺激作用25，本研究也發(fā)現(xiàn)，添加 PBDEs 的微藻密度略高于未添加( 圖 1、2) ，但沒有出現(xiàn)顯著差異，因此，PBDEs 對微藻的生長和生化組分沒有出現(xiàn)明顯影響4. 2 東海原甲藻優(yōu)勢種群對 PBDEs 的吸附與生化組分的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境中的氮磷等營養(yǎng)鹽匱乏時，微藻的蛋白質(zhì)合成受阻，但會積累碳水化合物和總脂等生化組分26 本研究也發(fā)現(xiàn)，在 N-0 和 P-0 處理中，蛋白質(zhì)含量較低( 圖 4 5) ，但單位細(xì)胞的碳水化合物和總脂含量均顯著高于其他高濃度氮磷處理組(

37、圖 6 9) ，而微藻對疏水性有機(jī)物的吸附與其脂的含量有直接系 Halling-Srensen 等27發(fā)現(xiàn)，在氮饑餓狀態(tài)下，綠藻羊角月牙藻 ( Selenastrum capricornutum) 的脂類物質(zhì)含量從 17% 增加到 44% ，導(dǎo)致對多氯聯(lián)苯 31、49 和 153 的吸附增加了 6 9倍 本研究也證實，東海原甲藻優(yōu)勢種群中單位細(xì)胞吸附量與單位細(xì)胞總脂含量呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，同時單位體積藻液吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)與單位體積藻液總脂含量也存在顯著的正相關(guān)關(guān)系 因此，不同氮磷營養(yǎng)條件下，微藻中總脂的含量存在差異，進(jìn)一步導(dǎo)致微藻對疏水性有機(jī)物的吸附量不同除脂的含量外，氮磷濃度還導(dǎo)致微藻脂的

38、組成發(fā)生變化 微藻中的脂類物質(zhì)包括中性脂和極性脂，其中極性脂包括糖脂和磷脂28 研究發(fā)現(xiàn)，氮、磷匱乏時，微藻的中性脂含量增加29，30，但也有報道發(fā)現(xiàn)，磷匱乏導(dǎo)致某些微藻的中性脂含量降低31 不同種類的脂對疏水性有機(jī)物的親和性存在差異，導(dǎo)致微藻對有機(jī)物的吸附可能發(fā)生變化30 本研究中未對不同氮磷條件下微藻種群中脂的組成進(jìn)行檢測，有待于后續(xù)進(jìn)一步研究4. 3 不同氮磷濃度下東海原甲藻優(yōu)勢種群吸附PBDEs 的差異研究發(fā)現(xiàn)，營養(yǎng)鹽可利用性影響了微藻的生化組成，進(jìn)而影響了對疏水性有機(jī)物的吸附 Lynn等8報道，極小冠盤藻( Stephanodiscus minutulus) 在氮、磷營養(yǎng)鹽限制條件下

39、細(xì)胞對 2，2，6，6-四氯聯(lián)苯的吸附量均高于無營養(yǎng)限制條件下的吸附量，Datta9在對梅尼小環(huán)藻( Cyclotella meneghiniana) 吸附 2，2，4，4，5，5 -六氯聯(lián)苯的研究中也發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律 本研究證實了這一規(guī)律，N-0 和 P-0 處理中的微藻處于氮磷極度限制環(huán)境，單位藻細(xì)胞的吸附量顯著高于其他高濃度處理( 圖 2) 在 Lynn等8的研究中發(fā)現(xiàn)，氮磷限制條件下，極小冠盤藻對 2，2，6，6-四 氯 聯(lián) 苯 的 吸 附 量 分 別 為 0. 4ng( 106cells) 1和 0. 6 ng( 106cells) 1，低于本研究中 N-0 和 P-0 處理中吸附量

40、 這可能一是由于藻種間存在差異; 二是氮磷濃度設(shè)置不同，極小冠盤藻是處于氮磷濃度較低，相對匱乏，而本研究中微藻種群是處于氮、磷濃度基本為 0( 圖 3) ，氮磷極度匱乏環(huán)境中; 此外，吸附的有機(jī)物也存在差異，導(dǎo)致結(jié)果不同雖然單位藻細(xì)胞的吸附量隨著氮、磷濃度的升高而降低，但不同氮磷濃度下單位體積藻液的吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)隨氮磷濃度的增加略有上升( 圖10、11) ，盡管差異不顯著，這可能是由于隨著營養(yǎng)鹽濃度的升高，盡管微藻單位細(xì)胞的總脂含量降低了，但微藻的密度顯著增加( 圖 1) ，N-128 和 N-512處理中細(xì)胞密度是 N-0 處理的 1. 3 1. 8 倍，P-8 和P-32 處理中的細(xì)胞

41、密度是 P-0 處理的 3. 8 8 倍，細(xì)胞密度的增加導(dǎo)致不同營養(yǎng)條件下單位體積藻液的吸附量和整個培養(yǎng)體系對 PBDEs 的吸附?jīng)]有顯著差異 這與 Lynn 等8的研究結(jié)果相近，其發(fā)現(xiàn)不同營養(yǎng)條件下單位體積極小冠盤藻藻液對 2，2，6，6-四氯聯(lián)苯吸附量的差異明顯小于不同營養(yǎng)條件下單位細(xì)胞吸附量之間的差異 此外，微藻對有機(jī)物的吸附還與微藻的表面積有關(guān)，微藻密度的增加可使吸附 PBDEs 的表面積增加，同時，微藻的細(xì)胞壁由纖維素的微纖絲構(gòu)成網(wǎng)狀，有利于吸附有機(jī)物，因此，較高的氮磷水平使得微藻密度增加，在一定程度上平衡了單位藻細(xì)胞總脂含量的降低，最終導(dǎo)致不同氮磷濃度下，單位體積藻液的吸附量和吸附

42、百分?jǐn)?shù)沒有出現(xiàn)顯著的差異4. 4 東海原甲藻優(yōu)勢種群與東海原甲藻單種吸附PBDEs 的差異對美國威斯康星州兩個湖泊的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以非硅藻為優(yōu)勢的微藻種群對多氯聯(lián)苯的吸附高于以硅藻為優(yōu)勢的種群10 這可能與微藻的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生化組成等因素有關(guān) 研究者曾報道，新月菱形藻和小球藻對多氯聯(lián)苯吸附的差異可能是來源于兩者的大小和表面積不同23 本研究中，東海原甲藻與中肋骨條藻組成的種群，N-0 處理中單位細(xì)胞對BDE28 和 BDE47 的 吸 附 量 分 別 為 2. 2ng( 106cells) 1和 2. 9 ng( 106cells) 1，P-0 處理分 別 為 7. 6 ng( 106cells)

43、 1和 8. 4ng( 106cells) 1，而作者對東海原甲藻單種的研究發(fā)現(xiàn)，在 N-0 處理中東海原甲藻單位細(xì)胞對 BDE28和 BDE47 的吸附量分別為 3. 77 ng( 106cells) 1和3. 95 ng( 106cells) 1，在 P-0 處理中分別為和 8. 67ng( 106cells) 1和 9. 30 ng( 106cells) 1 因此，東海原甲藻優(yōu)勢種群中單位細(xì)胞微藻對 PBDEs 的吸附量要低于東海原甲藻單種的吸附量，這可能與硅藻中肋骨條藻的存在有關(guān)5 結(jié)論不同氮磷濃度下，東海原甲藻優(yōu)勢種群中微藻生化組成的含量存在顯著差異 其中氮、磷限制環(huán)境中，單位細(xì)胞總

44、脂和碳水化合物含量顯著升高，但蛋白質(zhì)含量顯著降低 東海原甲藻優(yōu)勢種群生化組成的變化導(dǎo)致其對 BDE28 和 BDE47 的吸附發(fā)生變化 隨著氮、磷濃度的升高，東海原甲藻優(yōu)勢種群單位細(xì)胞 BDE28 和 BDE47 吸附量呈顯著降低，但單位體積藻液吸附量和對多溴聯(lián)苯醚的吸附百分?jǐn)?shù)沒有顯著差異 相關(guān)性分析表明，氮濃度與單位細(xì)胞 BDE28 和 BDE47 的吸附量呈負(fù)相關(guān)，磷濃度與單位體積吸附量和吸附百分?jǐn)?shù)呈正相關(guān); 同時，微藻種群的吸附量與其總脂呈正相關(guān)關(guān)系 因此，氮、磷濃度導(dǎo)致東海原甲藻優(yōu)勢種群細(xì)胞的生化發(fā)生變化，進(jìn)一步引起對 BDE28 和 BDE47 吸附的變化參考文獻(xiàn):1 趙高峰，周懷東

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