研究报告

  • 程晓燕,赵新仕,叶立群,马照宇,李玉英,付玲,姚伦广.纳米BiOBr对羊角月牙藻的毒性效应[J].环境科学学报,2018,38(10):4176-4184

  • 纳米BiOBr对羊角月牙藻的毒性效应
  • Toxic effects of nano-sized BiOBr on Pseudokirchneriella subcapitata
  • 基金项目:河南省教育厅项目(No.16A330004);南阳师范学院博士专项项目(No.ZX2016003);河南省科技厅项目(No.182102310609);河南省科研服务平台专项(No.2016151);河南省南水北调中线水源区水生态安全创新型科技团队专项资助(No.17454);国家自然科学基金(No.U1404216,21603109,51502146)
  • 作者
  • 单位
  • 程晓燕
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 赵新仕
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 叶立群
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 马照宇
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 李玉英
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 付玲
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 姚伦广
  • 南阳师范学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室, 南阳 473061
  • 摘要:纳米BiOBr(n-BiOBr)是具有广泛应用前景的高活性光催化材料,由于n-BiOBr能在可见光区响应,一旦进入水环境将会造成严重的水生态安全隐患.为探究n-BiOBr对藻类的毒性效应及机理,以羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)为受试生物,研究n-BiOBr对羊角月牙藻生长状况、光合色素、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)及脂质过氧化物丙二醛(MDA)的影响.结果表明,n-BiOBr对羊角月牙藻的生长有抑制作用,72 h半数效应浓度(EC50)为7.407 mg·L-1.n-BiOBr处理藻细胞72 h后,藻细胞的叶绿素总量及叶绿素a/b值随着n-BiOBr浓度的升高而降低,呈现一定的浓度-效应关系.随着n-BiOBr浓度增加,MDA、SOD和CAT活性呈现"升高-降低"的趋势.本研究可为纳米材料的科学、有效、无害化应用和管理提供理论依据.
  • Abstract:Nano-sized BiOBr (n-BiOBr) is a highly active photocatalyst with diverse applications. Because of its response to visible light, discharged n-BiOBr can pose potential risk to water ecosystems. In this paper, freshwater green algae (Pseudokirchneriella subcapitata) was selected as a model organism and the effects of n-BiOBr on growth, photosynthesis pigments, superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and malondialdehyde (MDA) of the algae were investigated. The results showed that the n-BiOBr can strongly inhibit growth of P. subcapitata and 50% effective concentration (EC50) is 7.047 mg·L-1 during 72 h exposure period. After 72 h treatment, the total content of chlorophyll a and b and their ratio (a/b) were both decreased with the increase of n-BiOBr concentrations. At the same time, the activities of SOD and CAT, as well as the content of MDA, showed a "Bell-shaped curve", i.e., increasing at first and then decreasing. These results are valuable for the risk assessment of nano-sized BiOBr in aquatic environment.

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