纳米银对中肋骨条藻的生物毒性效应
随着纳米科技如火如荼地发展，纳米材料，特别是纳米金属，由于独特的物理化学性质，使其在工业生产和人们的日常生活中大量使用，导致纳米材料在大气、水域、土壤环境中广泛出现，进而威胁到生活在这些环境中的生物，甚至人类的人身安全。纳米银颗粒是在生产生活中广泛应用到的一种纳米金属，其独特的抗菌性能使其广泛应用到食品储存，个人护理产品，家居生活用品等领域。纳米材料可能导致的安全性问题已经引起公众的广泛关注，尤其是在受到人类活动密切影响的近岸海洋环境中，纳米金属的潜在生态效应成为当前国内外研究的热点之一。 工业生产和日常生活所产生的各种污染物都会随河水径流最终进入海洋，因此，可以说海岸生态系统是各种污染物的汇。胶州湾作为青岛重要的水产养殖海湾，承担着山东半岛重要的海洋经济来源，但同时，也承受了大量的工业废水和城市污水，这给水产养殖产业和食品安全造成潜在的威胁。 本文为了研究纳米银对海洋微藻的生物毒性效应，选用了胶州湾常见赤潮藻——中肋骨条藻（Skeletonema costatum）作为毒性研究的目标生物。通过对比在过滤灭菌后的天然海水和MilliQ水，这两种不同环境下，纳米银的形态变化和释放溶解性银的情况，为下一步揭示纳米银对中肋骨条藻的生物毒性效应提供一定的依据。继而研究中肋骨条藻在相同浓度梯度（10、100和500μg·L-1）的Ag离子溶液和纳米银（AgNPs）溶液暴露处理后，中肋骨条藻所产生的生物毒性效应。 主要的几点研究结果: 1、纳米银颗粒在过滤海水中发生了絮凝，产生了粒径大概为微米级的颗粒。AgNPs在不同介质中也会有不同程度的溶解。在MilliQ水中，释放的溶解性Ag随AgNPs浓度的增加而减小（100和500μg·L-1的AgNPs溶液中的释放比分别为12％，2％），而在海水中的结果则相反（分别为13％，32％）。 2、在中肋骨条藻暴露于不同浓度AgNPs溶液后，大部分均出现了不同程度的生长抑制，并且随着AgNPs溶液浓度的增加，中肋骨条藻的生长抑制逐渐明显。对于Ag离子溶液的暴露，中肋骨条藻只有在高浓度水平(500μg·L-1)暴露时，才出现比较显著的生长抑制。这与细胞膜的破坏程度一致，AgNPs暴露组中，藻细胞膜均出现显著破坏;Ag离子溶液暴露组中，只有高浓度水平(500μg·L-1)暴露时，藻细胞膜出现了显著破坏。 3、中肋骨条藻体内抗氧化酶活性和氧化程度均受到不同程度的影响: (1)与对照组相比，不同浓度梯度AgNPs溶液暴露组中的中肋骨条藻体内SOD活性均出现显著上升，而Ag离子溶液暴露组中的SOD活性没有显著变化; (2)在10和500μg·1 AgNPs溶液暴露组中，藻体内CAT活性均与对照组相比有显著上升，而在不同浓度梯度Ag离子溶液和100μg·L-1 AgNPs溶液暴露组中，CAT活性没有显著变化; (3)在100和500μg·L-1 AgNPs溶液暴露组中，MDA含量显著增加，而在不同浓度梯度的Ag离子溶液暴露组中，MDA没有显著变化; 本研究得出的结论是，纳米银对中肋骨条藻的毒性是纳米颗粒溶解出有毒金属Ag和纳米颗粒的本身特性综合造成的。由纳米颗粒引起的膜破坏和氧化胁迫是纳米毒性的主要效应，然而，纳米金属在海洋环境中的行为变化和转移途径，海洋生物对其的吸收情况和生物毒性如何还需要进一步的探索和研究，以便更好地了解纳米金属特殊的毒性机制。
海洋污染;纳米银;中肋骨条藻;生物毒性效应
中国海洋大学
硕士
环境科学
潘进芬
2015
中文
X503;X55
61
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）