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微塑料對小球藻元素積累的影響實驗探究TOC\o"1-3"\h\u74811、緒論 4166861.1引言 454531.2微塑料研究現(xiàn)狀 5127101.3微塑料的生態(tài)效效應(yīng)研究 6185421.3.1微塑料對淡水環(huán)境中生物的影響 6242711.3.2微塑料對污染物的富集與積累 6289101.4小球藻的相關(guān)研究 7190701.4.1小球藻簡介 779201.4.2小球藻對污染的治理 729181.5研究內(nèi)容 884672、研究方法 8178102.1實驗材料和試劑 88802.1.1主要實驗儀器 8296782.1.2主要實驗試劑 9244762.1.3BG11培養(yǎng)液的配制 9293882.2實驗內(nèi)容與步驟 10198432.2.1小球藻的轉(zhuǎn)接和培養(yǎng) 10316782.2.2繪制小球藻生長標(biāo)準(zhǔn)曲線與葉綠素測定 1011132.2.3微塑料染毒與葉綠素測定 1113622.2.4小球藻中微量元素的測定 11296953、實驗結(jié)果分析 12198043.1小球藻藻細(xì)胞密度隨葉綠素變化標(biāo)準(zhǔn)曲線 1288363.2PVC對小球藻生長的影響 1219199結(jié)論 1328051參考文獻(xiàn) 158079附錄 16

1、緒論1.1引言微塑料作為人們?nèi)粘I钪凶畛R姷漠a(chǎn)品,在新一輪科技革命中扮演著重要的角色,可以說,我們正處在一個塑料泛濫的時代,而這個時代必然會將持續(xù)很長的時間,這也就意味著在未來如何治理微塑料污染甚至是納米塑料的污染都將成為一個需要重點(diǎn)突破的問題。塑料產(chǎn)品的不斷制作和利用已導(dǎo)致大量塑料廢物被傾倒在土壤,河流,海洋,地下水甚至更深的環(huán)境中。塑料很難分解,可以在自然界中停留上百年,在深海環(huán)境和極深的土壤中停留時間則會更長,所以可以說塑料已經(jīng)成為21世紀(jì)乃至今后更長時間中人類生存環(huán)境最大的威脅。塑料雖然作為可回收垃圾的一種,但是在海洋垃圾的組成部分中占比高達(dá)70%以上。中國每年會使用塑料袋的量將近500萬噸以上,但回收利用率卻不到40%左右。在內(nèi)陸的湖泊和河流的交匯點(diǎn)處,塑料垃圾的密度最高;即使是在偏遠(yuǎn)的島嶼和海洋、海底的大陸架河深海中任然有塑料垃圾存在的證明。即使是在鮮有人踏足的北極也發(fā)現(xiàn)了154×103個/L的微塑料污染。在最新研究中發(fā)現(xiàn),冰層表面附著的微塑料會加速冰的融化,這對于全球變暖的時代無疑是致命的。塑料進(jìn)入水環(huán)境中后,海浪和洋流會慢慢將塑料垃圾侵蝕成為小的塑料顆粒,甚至成為納米級的塑料,并不斷地積累在海洋的動植物體內(nèi)。塑料碎片會使動物窒息和死亡,甚至傳播一些污染性極強(qiáng)的有機(jī)物,被破碎分化為微塑料后可能被人體攝入,進(jìn)而構(gòu)成巨大的危害。一些調(diào)查結(jié)果顯示,大型的塑料垃圾累積和遷移的趨勢已經(jīng)趨于平穩(wěn),但微塑料的分布和豐度不斷增加,這也就意味著微塑料在全球范圍內(nèi)的循環(huán)將會不斷增多,但人類對微塑料本身的危險依然不夠了解。因為微塑料第一次被發(fā)現(xiàn)是在海洋中,所以目前研究人員更加傾向于研究在海洋生物體內(nèi)微塑料的蓄積效應(yīng)以及在生態(tài)系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)變等,但是卻很少對食物鏈中的初級生產(chǎn)者——微藻進(jìn)行研究。微藻作為食物鏈中的第一級營養(yǎng)級,會通過吸收大氣中的CO2,然后在植物體內(nèi)通過葉綠素的作用將其轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砩L所需的營養(yǎng)物質(zhì)。微藻作為許多海洋中生物的賴以生存的物質(zhì)來源,是生物圈的循環(huán)中扮演著重要的角色。如果微藻被微塑料污染,進(jìn)而吸附一些其他污染物,將會直接影響水循環(huán)的健康和穩(wěn)定。此外,藻類和其他有毒物質(zhì)會團(tuán)聚在微塑料周圍并被浮游動物攝食,污染物和微塑料會隨著食物鏈和食物網(wǎng)不斷積累,最終進(jìn)入人體,對人體的器官造成危害。目前,有關(guān)淡水環(huán)境中微塑料的研究內(nèi)容主要集中在微塑料在全球淡水河流中的分布。有研究表明在我國的東南沿海地區(qū),尤其是長江沿岸及周邊的海洋中微塑料會附著大量的微生物以及病原體。而東南沿海作為我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的黃金地帶,這些微生物都直接影響著魚類的健康,進(jìn)而威脅我國居民和經(jīng)濟(jì)的生存發(fā)展。近年來,為抑制塑料污染的進(jìn)程,我國一直在實行嚴(yán)格的把控政策和限制使用的規(guī)定,但由于群眾缺乏對塑料污染的了解以及塑料產(chǎn)品的不可替代性致使塑料袋的使用依然難以遏制。1.2微塑料研究現(xiàn)狀“微塑料”一詞是在2004年由RichardC等第一次提出。當(dāng)前對微塑料的定義為直徑小于5mm的塑料制品。人類在生產(chǎn)活動中會產(chǎn)生大量的塑料垃圾進(jìn)入各類水體,這些塑料垃圾一部分以微小顆粒的形態(tài)存在,而另一部分微塑料則會隨著水流不斷運(yùn)動的過程中被洋流和巖石等自然界的物質(zhì)分裂分解后逐漸變?yōu)槲⑺芰?,甚至?xí)優(yōu)榱礁〉募{米塑料。此外,不親水性、較大的比表面積、表面帶電等特點(diǎn)會讓微塑料將某些重金屬和有機(jī)污染物等物質(zhì)聚集在一起,這些污染物會在一起會產(chǎn)生新的物化反應(yīng),極有可能形成新嚴(yán)重的危害。除此之外,在自然環(huán)境中,微塑料由于粒徑較小會被風(fēng)和水流遷移到更多的地方,加速微塑料在全球范圍的擴(kuò)散,對生態(tài)系統(tǒng)及人類的生存環(huán)境造成脅迫。微塑料按照來源的不同一般可以分為初級微塑料和次級微塑料,初級微塑料主要是從生活用品所產(chǎn)生的的廢棄物衍生而來,并隨著城市的排水系統(tǒng)不斷擴(kuò)散。次級微塑料主是塑料制品和服裝線材被遺棄后在風(fēng)力與巖石的作用下分化形成。淡水環(huán)境中的微塑料會從各個圈層遷移到淡水環(huán)境中。塑料產(chǎn)品可通過人類的活動和土壤的運(yùn)動等形式進(jìn)入河流并在河流的作用下變?yōu)槲⑺芰稀M寥乐形⑺芰喜坏珪M(jìn)入表層的河流,也有可能在流體動力學(xué)的影響下進(jìn)入地下的淡水環(huán)境;河流中的微塑料在與地下的水資源互相補(bǔ)充的過程中不斷地流動遷移。在有陽光的淡水環(huán)境中微塑料顆粒會通過屏蔽陽光導(dǎo)致浮游植物的光合作用改變并引起群落的變化。動物吞咽后,微塑料分子會被積累在消化道中,在消化道中機(jī)械地破壞動物的器官,動物因此會減少攝食,進(jìn)而導(dǎo)致死亡。微塑料的一小部分可能進(jìn)入組織并損害組織。

微塑料會影響生態(tài)系統(tǒng)中的生物體,導(dǎo)致生理變化,影響生長、發(fā)育,減少生物的種類,物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和它們之間的能量流動也將導(dǎo)致生物體的破壞,這會影響整個生態(tài)系統(tǒng)。人類將成為生物世界的最大受害者,因為他們一直接觸生物運(yùn)輸和生物積累。在最新的研究中還顯示了在人的固體排泄物中多達(dá)九種微塑料的中發(fā)現(xiàn)研究,它們的直徑大約為50μm到500μm之間。微塑料不但會攜帶微生物一些微生物和病菌造成生物的疾病,甚至還會吸附有機(jī)的污染物和重金屬等影響生物生長發(fā)育的物質(zhì)。吸附著微塑料的污染物被水環(huán)境中的其他生物不小心攝食后,隨著不同種類污染物之間的物理化學(xué)反應(yīng),會產(chǎn)生一系列新的毒性。有研究表明微塑料在沿著營養(yǎng)級不斷釋放的過程與該營養(yǎng)級所處的環(huán)境以及該污染物的釋放與吸收速率有關(guān)。1.3微塑料的生態(tài)效效應(yīng)研究1.3.1微塑料對淡水環(huán)境中生物的影響微塑料和納米塑料會對生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者——微藻以及依靠這些微藻為生的高營養(yǎng)級的水生動物的生長和發(fā)育造成影響。以微藻為食的一部分水生動物作為更高營養(yǎng)級的生物,其體內(nèi)微塑料的來源更加廣泛。一方面,微塑料會隨著水流被水生動物攝食,微塑料本身及其攜帶的污染物會對水生動物的消化道等器官形成脅迫。另一方面,水生動物會將微藻和微藻和微塑料和微藻形成的團(tuán)聚體共同攝入體內(nèi)并在攝食中不斷積累,并且隨著營養(yǎng)級之間的物質(zhì)循環(huán)影響更高營養(yǎng)級的生物。Canniff等的研究發(fā)現(xiàn)大型溞會攝食微塑料,并且微塑料濃度越高,與大型溞接觸時間越長,大型溞體內(nèi)的微塑料含量也會越高。但是在實驗過程中大型溞所生活的培養(yǎng)液相對于廣闊的淡水環(huán)境而言成分更加簡單。1.3.2微塑料對污染物的富集與積累在生態(tài)風(fēng)險評估中,微生物對污染物的富集和放大的量可以用來衡量污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移和轉(zhuǎn)化的程度,并且評估污染物在經(jīng)過食物鏈進(jìn)入人體后對人體和其他高營養(yǎng)級動物的危害程度。由于微塑料表面的不親水性以及比表面積高等特點(diǎn),所以微塑料易于對機(jī)污染物和重金屬污染物吸附并富集,微塑料與這些污染物相互作用并改變污染物的環(huán)境行為,在經(jīng)過食物鏈的不斷富集后對人類造成嚴(yán)重的危害。在廣闊的淡水環(huán)境中,微塑料就相當(dāng)于一個巨大的污染物寶庫,將周圍環(huán)境中的各類污染物集中在一起,對環(huán)境造成脅迫。微塑料有各種不同的類型,比如:聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等。不同種類的微塑料分子具有不同類型的官能團(tuán),而這些官能團(tuán)與不同有機(jī)污染物的反應(yīng)與積累速率有很大區(qū)別。在Rochman等研究中發(fā)現(xiàn)聚苯乙烯對多環(huán)芳烴(PAHs)的積累效率最高,即使相比聚苯乙烯而言聚乙烯具有更強(qiáng)的鏈段運(yùn)動能力,但聚苯乙烯的苯環(huán)也會使相鄰聚合物鏈的間距加大,有機(jī)污染物會更快擴(kuò)散至環(huán)境中,從而降低積累能力。除微塑料本身的性質(zhì)外,離子強(qiáng)度、PH、溫度等環(huán)境因素也是影響微塑料對有機(jī)污染物積累一個重要因素。在Velzeboer等的研究中發(fā)現(xiàn),相對于淡水環(huán)境而言,海水環(huán)境中極高的鹽度會提高微塑料對多氯聯(lián)苯(PCBs)等持久性有機(jī)污染物的積累能力。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,大量的金屬離子隨著廢水被排入淡水環(huán)境中,因為重金屬并不能在環(huán)境中被降解,因此重金屬只能隨著食物鏈和食物網(wǎng)在各個營養(yǎng)級之間流動。重金屬來源廣泛,毒性大,在經(jīng)過不斷地富集后進(jìn)入人體后可以以低濃度對人體的健康造成危害。因此,重金屬污染已經(jīng)成為一個亟待解決的全球性的問題。而微藻作為食物鏈的生產(chǎn)者,對重金屬元素的積累決定著重金屬元素在食物鏈的富集,因此研究微藻對重金屬元素的積累對治理微塑料污染以及重金屬污染至關(guān)重要。但,目前對微塑料和重金屬之間的相互作用機(jī)理研究還比較少。目前研究表明重金屬的積累原理主要是分配作用以及化學(xué)鍵的作用,而影響積累的是微塑料的比表面積、表面吸附位點(diǎn)的數(shù)量以及溫度、pH等因素。在一項研究中表明,在5種粒徑相同的常見微塑料:PP、PE、PVC、POM、PA中PVC對鉛離子的積累能力最強(qiáng),富集量可以達(dá)到1.32μg/g,其中的原因可能是PVC內(nèi)含有氯原子,而氯原子會和鉛離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),增加吸附鉛離子的量。1.4小球藻的相關(guān)研究1.4.1小球藻簡介隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,用生物吸附的技術(shù)治理重金屬污染已經(jīng)成為了一個新的研究方向。生物吸附的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的——成本價格低,原材料易于尋找,吸附性能好等,微藻則是這個方向最優(yōu)秀的例子。小球藻是一種球形的單細(xì)胞綠藻,在世界各地的淺層水體中廣泛分布。自然條件下個體數(shù)量少,但可以在人工技術(shù)手段的輔助下進(jìn)行大規(guī)模繁殖。小球藻繁衍的速度快,不僅可以依靠陽光進(jìn)行光合作用還可以在異養(yǎng)條件下依靠碳源進(jìn)行生長,因此小球藻也是一種迅速發(fā)展的能量微藻和富碳藻。小球藻中含有大量的營養(yǎng)的高價值化合物和其他一些磷酸、多糖和胡蘿卜素,可以促進(jìn)身體內(nèi)的血液流動,其中蛋白核小球藻所含的營養(yǎng)價值最高。小球藻也可以用于醫(yī)學(xué)研究,例如,它具有抗炎和抗腫瘤的作用,在未來的醫(yī)學(xué)研究中,微藻或許會扮演著更加重要的角色。現(xiàn)在,小球藻作為一種可以大量人工培養(yǎng)的藻類,可以代替合成膳食補(bǔ)充劑,在用于人類疾病的預(yù)防以及其他的醫(yī)學(xué)治療方面有巨大的潛力。小球藻對多變的生活環(huán)境有著極強(qiáng)的適應(yīng)能力,在面對微塑料染毒是可以在保證自身生長基本良好的情況下較強(qiáng)的反映實驗結(jié)果。1.4.2小球藻對污染的治理1957年,Oswald提出將微藻(如小球藻)用于處理污水中的污染物,為藻類污水生物處理技術(shù)的發(fā)展提供的可能性;20世紀(jì)50年代末,Oswald等進(jìn)行了初步的微藻處理廢水中的污染物,并提出了新概念藻菌共生系統(tǒng)。微藻和細(xì)菌的共生方式中有一種是互利共生,這種方式是通過微藻的光合作用,光合作用所釋放的O2可以為好氧菌的生活提供必要的營養(yǎng)物質(zhì),而細(xì)菌的代謝廢物——CO2和無機(jī)化合物又可以反過來為微藻提供能源,這個共生系統(tǒng)反復(fù)循環(huán)不但可以在微藻和細(xì)菌的代謝中將有機(jī)污染物去除,還可以同時促進(jìn)微生物和微藻的生長。有相關(guān)研究表明小球藻對富營養(yǎng)化水體中氮、磷的去除率最高可達(dá)80%。在相關(guān)藻菌共生系統(tǒng)中有研究發(fā)現(xiàn),小球藻可以和硝化細(xì)菌組成共生系統(tǒng)處理廢水中氨氮,共生系統(tǒng)的去除率可以提高將近6%,由此看來將微藻與用于污染處理的前景是相當(dāng)廣闊的。但是,藻菌相互作用分子機(jī)理以及共生細(xì)菌對微藻生長繁育、營養(yǎng)代謝及產(chǎn)物累積等方面的作用機(jī)制研究較少,需要不斷地探索。1.5研究內(nèi)容本實驗選取人工培養(yǎng)的小球藻,通過實驗和相關(guān)文獻(xiàn)的查找來研究淡水環(huán)境下微塑料對小球藻元素積累的影響。微塑料染毒組分空白組、低濃度組(60mg/L)、高濃度組(200mg/L),分別研究不同時間微塑料對微藻葉綠素變化和元素積累的變化。本實驗設(shè)計實驗周期為30天,每5天測一次。用分光光度法測葉綠素含量,經(jīng)過消解過程最后用ICP-OES測定微量元素含量,繪制變化曲線,通過與空白組相對照,分析不同濃度微塑料對小球藻葉綠素含量的變化和重金屬元素的積累。本實驗將為微塑料對微藻的影響提供實驗基礎(chǔ),并為今后微塑料的治理與微塑料對初級生產(chǎn)者的影響以及在生態(tài)系統(tǒng)的積累提供研究思路。2、研究方法2.1實驗材料和試劑2.1.1主要實驗儀器本實驗所用儀器如表2.1所示表2.1實驗儀器儀器名稱型號生產(chǎn)廠家立式高壓蒸汽滅菌鍋YX280B上海三申醫(yī)療器械有限公司智能光照培養(yǎng)箱GHP-250上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司電子天平AUY120SHIMADZUCORPORATION離心機(jī)TGL20M鹽城凱特實驗儀器有限公司酶標(biāo)儀CYTAIONS美國伯騰儀器有限公司水浴鍋顯微鏡重金屬消儀ICP-OESSH230N濟(jì)南海能儀器股份有限公司本實驗其他耗材:10mL離心管、封口膜、15mL離心管、5mL槍頭、10mL槍頭、50mL三角瓶、塑料滴管、25mm×0.22μm混合纖維濾膜、5mL一次性無菌注射器、100目尼龍濾網(wǎng)、一次性針式可拆過濾頭等。2.1.2主要實驗試劑表2.2實驗試劑藥品藥品名稱純度NaNO3分析純K2HPO4分析純Mgso4.7h2o分析純CaCl2.7H2O分析純Na2CO3分析純檸檬酸鈉分析純瓊脂分析純微量元素A5溶液(1000*)分析純H3BO4MnCl2.4H2OZnSO4Na2MnO4CuSO4.5H2OCo(NO3)2.6H2O95%乙醇乙醇濃硝酸PVC分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純分析純2.1.3BG11培養(yǎng)液的配制小球藻培養(yǎng)液BG11的配方如表2.3所示表2.3BG11配方藥品名稱所需量NaNO31.5g/LK2HPO40.04g/LMgso4.7h2o0..075g/LCaCl2.7H2O0.36g/LNa2CO30.02g/L檸檬酸鈉0.006g/L瓊脂20g/L微量元素A5溶液(1000*)1mL/LH3BO4MnCl2.4H2OZnSO4Na2MnO4CuSO4.5H2OCo(NO3)2.6H2O2.86g/L1.81g/L0.222g/L0.39g/L0.079g/L0.494g/L2.2實驗內(nèi)容與步驟2.2.1小球藻的轉(zhuǎn)接和培養(yǎng)提前一天配制小球藻培養(yǎng)液(BG11)1000mL分裝至兩個1000mL的錐形瓶中,每個錐形瓶約裝450mL的小球藻培養(yǎng)液,用封口膜封好,保證綁棉線時棉線不松動。將小球藻培養(yǎng)液和轉(zhuǎn)接所用的10mL槍頭放入高壓滅菌鍋中121℃、121kpa滅菌30min。滅菌完成后取出錐形瓶用冷水沖洗外層玻璃,主要不要沖到封口膜附近直至小球藻培養(yǎng)液冷卻至常溫。冷卻后將兩瓶培養(yǎng)液、10mL槍頭、10mL移液槍、手套放在紫外滅菌臺上,將紫外滅菌臺風(fēng)力調(diào)至2檔,打開滅菌燈,滅菌15min。提前選取生長到7-14天的生長情況良好的,在滅菌完成后將培養(yǎng)液和小球藻放置在酒精燈周圍10cm以內(nèi)。戴好一次性手套后取酒精棉擦拭手部,待手部干燥后點(diǎn)燃酒精燈。從生長良好的小球藻中用移液槍分別轉(zhuǎn)移20mL藻液于新的錐形瓶中。注意槍頭和不要離火焰太近,以防藻液過熱死亡。轉(zhuǎn)藻結(jié)束后,用封口膜包好并用棉線綁緊。將兩瓶小球藻做好標(biāo)記后放置在培養(yǎng)箱中,設(shè)置培養(yǎng)箱的溫度為25℃,光:暗為12::12,每天定時搖藻2次,間隔時間為6h以上,培養(yǎng)7-14天后為染毒做準(zhǔn)備。2.2.2繪制小球藻生長標(biāo)準(zhǔn)曲線與葉綠素測定提前一天將25mm*0.22μm的濾膜浸泡24h,分別稀釋4/5、3/5、2/5、3/10、1/5、1/10,即分別取40mL、30mL、20mL、15mL、10mL、5mL的小球藻加至50mL比色皿中并用蒸餾水定容。在顯微鏡下數(shù)原藻液和稀釋過后藻液的藻個數(shù),每個濃度五個平行樣取均值。將濾膜放入在可拆卸式過濾頭中,用一次性注射器取取5mL藻液,緩慢推過濾頭,用鑷子取出濾膜并對折,將濾膜剪碎放入研缽,加入10mL乙醇,研磨2min,將濾膜和一起酒精一起倒入10mL離心管中,做好標(biāo)記,75℃水浴10min,每隔3min震蕩藻液。等待離心管中的液體冷卻至常溫,按照中心對稱的方式放入離心機(jī),用5000r/min離心10min,用槍頭向96孔板滴入200μL的上層澄清液(孔板最外一圈不用,每個濃度滴4個孔),以95%乙醇做參比溶液,放入酶標(biāo)儀,分別測量645nm和663nm下的吸光度值.據(jù)葉綠素含量計算公式:CT=Ca+Cb=20.21A645+8.02A663(2.1)上式中的CT代表總?cè)~綠素濃度,Ca、Cb分別為葉綠素a和葉綠素b的濃度式中A645、A663為葉綠素溶液在波長645nm和663nm時測得的吸光度。在測量團(tuán)聚體時,將100目尼龍網(wǎng)裝至可拆卸式過濾頭中過濾原藻液,過濾后將尼龍網(wǎng)放在研缽中加10mL95%的乙醇溶液研磨,研磨后倒入10mL離心管中做好標(biāo)記。之后同繪制標(biāo)線葉綠素測定方法。2.2.3微塑料染毒與葉綠素測定本實驗的周期為30天,每隔5天測一次,共測定6次。本實驗需分別測定團(tuán)聚體和散藻的葉綠素含量以及小球藻中的重金屬元素。本實驗設(shè)置0mg/L的空白組以及60mg/L和200mg/L的染毒組(分別為低濃度染毒組和高濃度染毒組)。葉綠素測定每個濃度設(shè)置3個平行樣,元素測定樣品每個濃度設(shè)置2個平行樣。提前配制2000mL的BG11,分別向100個50mL錐形瓶中加入28.5mL的BG11,封好后放入高壓滅菌鍋中121℃、121kpa滅菌20min。滅菌完成后冷卻備用。用萬分之一天平分別稱取用稱量紙稱量1.8mg、6mgPVC微塑料顆粒各40份放入培養(yǎng)皿中蓋好。將培養(yǎng)皿放入紫外滅菌臺上,輕輕將培養(yǎng)皿的蓋子揭開,關(guān)閉風(fēng)機(jī),紫外滅菌1h。微塑料滅菌完成后再輕輕將蓋子蓋好,放入一旁備用。將冷卻好的錐形瓶、鑷子、手套等放入紫外滅菌臺上,風(fēng)力調(diào)至2檔,紫外滅菌15min。滅菌完成后關(guān)閉風(fēng)機(jī),戴好手套后取適量酒精棉對手部進(jìn)行消毒,等待酒精揮發(fā)完后點(diǎn)燃酒精燈,將錐形瓶和盛放微塑料的培養(yǎng)皿放在酒精燈附近,在無菌環(huán)境中用鑷子夾好稱量紙。將微塑料倒入錐形瓶的BG11內(nèi),注意不要將微塑料撒在瓶口。按照上述2.2.1的方法轉(zhuǎn)移2mL藻液于錐形瓶中密封好后放入培養(yǎng)箱,培養(yǎng)箱設(shè)置參照2.2.1的設(shè)置值。2.2.4小球藻中微量元素的測定將錐形瓶中的藻液搖勻后用10mL槍頭分裝至3個10mL的離心管中,再加10mL的蒸餾水潤洗后也裝入10mL的離心管中。將所有離心管用萬分之一天天平配至相差0.002g后按照中心對稱的方式放入離心機(jī)用7000r/min,加速曲線6,離心10min。離心完成后慢慢將離心管放入試管架上,此時小球藻會被壓縮成一整塊粘在離心管管壁上,用移液槍平穩(wěn)地取出上清液,吸出的上清液要保證澄清透明,注意吸上清液時不要速度過快。向4個離心管中加入1mL蒸餾水后震蕩2min倒入其中一個離心管再加蒸餾水潤洗2次,直至離心管干凈。向裝滿藻液的離心管中加入蒸餾水至9mL刻度線。再次放入離心機(jī)7000r/min,離心10min,完成后取出上清液做好標(biāo)記放入冰箱冷凍。將所有冷凍藻液的離心管取出,在通風(fēng)櫥下打開的條件下用移液槍向離心管中加入5mL濃硝酸,輕微震蕩1min后倒入消解罐中,再加入5mL濃硝酸潤洗倒入同一個消解罐中。其余的離心管按照同樣的方法消解后倒入消解罐中,做好標(biāo)記。將消解罐用蓋子蓋好,打開消解儀在通風(fēng)櫥下180℃消解1.5h。消解完成后打開消解罐的蓋子,在通風(fēng)櫥下趕酸40min后關(guān)閉消解儀,將消解罐取出后冷卻至常溫。冷卻完成后將消解完成的液體倒入10mL比色皿中用蒸餾水定容至10mL,倒入15mL的離心管中做好標(biāo)記備用。最后用ICP-OES測定小球藻的微量元素含量并計算金屬元素變化情況。3、實驗結(jié)果分析3.1小球藻藻細(xì)胞密度隨葉綠素變化標(biāo)準(zhǔn)曲線3.2PVC對小球藻生長的影響微塑料和納米塑料會對生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者——微藻以及依靠這些微藻為生的高營養(yǎng)級的水生動物的生長和發(fā)育造成影響。微藻作為生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者。在食物鏈和食物網(wǎng)的物質(zhì)循環(huán)中有著關(guān)鍵性的作用。微塑料會通過影響微藻的光合作用進(jìn)而會影響微藻葉綠素a的含量。有相關(guān)研究表明,在高濃度微塑料的作用下,微藻的葉綠素含量會急劇下降,特別是葉綠素a會影響微藻對光能的轉(zhuǎn)換作用,導(dǎo)致微藻的生長被影響。更關(guān)鍵的是,微塑料會使微藻團(tuán)聚在微塑料的表面,并且和微藻形成大的團(tuán)聚體。這些團(tuán)聚體會沉淀在水環(huán)境底部,將微藻帶離陽光,影響微藻的光合作用。

結(jié)論微塑料是人們?nèi)粘I钪凶畛R姷漠a(chǎn)品,我們正處在一個塑料泛濫的時代,而這個時代必然會將持續(xù)很長的時間。本文通過研究微塑料的現(xiàn)狀和生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行,小球藻的相關(guān)介紹,實驗微塑料對小球藻的元素積累的影響,來反映在淡水環(huán)境中微塑料對小球藻生長的影響,為日后微塑料對微藻的影響機(jī)制以及淡水環(huán)境中微塑料的治理貢獻(xiàn)一份自己的力量。

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