重金属与异丙甲草胺对斜生栅藻的联合毒性及手性选择性差异研究

【摘要】有机-无机复合污染中农药和重金属的复合污染研究日趋受到人们的重视,本文选取手性农药酰胺类除草剂异丙甲草胺与重金属锌(Zn2+)、镉(Cd2+)作为研究对象,探讨其单独及联合作用对斜生栅藻的生态毒性效应。主要研究内容包括以下几部分：(1)研究了Zn2+存在条件下Rac-和S-异丙甲草胺对斜生栅藻的急性毒性及对叶绿素含量的影响,探讨分析了Zn2+存在对Rac-和S-异丙甲草胺对斜生栅藻的立体选择性毒性的影响。结果表明,Zn2+存在条件下Rac-、S-异丙甲草胺对斜生栅藻的生长趋势影响与除草剂单独作用时的趋势基本相同,Zn2+的存在降低了高浓度除草剂对斜生栅藻的生长抑制作用,处理初期(24h)0.3mg·L-1Rac-和S-异丙甲草胺单独对斜生栅藻生长的抑制率分别为49.61%和59.73%，与Zn2+联合作用其抑制率分别为38.41%和42.52%。Zn2+的存在增加了Rac-和S-异丙甲草胺对斜生栅藻的立体选择性毒性差异,使S-异丙甲草胺急性毒性增大的程度大于Rac-异丙甲草胺毒性的增加；与Zn2+的联合毒性作用类型表现为除草剂在低浓度下为部分相加作用,高浓度下为拮抗作用；除草剂单独及与Zn2+联合作用处理96h后的斜生栅藻叶绿素含量变化与其生长趋势基本一致。(2)研究了Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用对斜生栅藻的急性毒性影响。Cd2+与S-异丙甲草胺单独作用对斜生栅藻的生长抑制率随着有毒物质浓度的升高和暴露时间的延长而增大,存在剂量效应和时间效应关系；高浓度Cd2+与高浓度S-异丙甲草胺联合作用对斜生栅藻的生长抑制率低于高浓度Cd2+与高浓度S-异丙甲草胺单独作用时的抑制率,高浓度Cd2+与高浓度S-异丙甲草胺的联合作用表现为拮抗作用,这与根据联合毒性评价方法得到的结论一致；Cd2+与S-异丙甲草胺单独作用时的EC5o值均随着处理时间的延长而减小,24、48、72、96h时,Cd2+单独作用的EC5o值分别为0.27、0.17、0.16、0.16mg·L-1,S-异丙甲草胺单独作用的EC5o值分别为0.24、0.16、0.14、0.13mg·L-1,且S-异丙甲草胺的急性毒性作用大于Cd2+。(3)研究了Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用对斜生栅藻的超氧化物歧化酶(SOD)活性和细胞通透性的影响。暴露96h后,在Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用下,斜生栅藻细胞总可溶性蛋白含量随有毒物质浓度的升高而降低；Cd2+单独作用对斜生栅藻细胞蛋白含量的影响显著于S-异丙甲草胺单独作用时的影响；暴露96h后,在Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用下,斜生栅藻细胞超氧化物歧化酶活性随有毒物质浓度的升高呈先激活后抑制的趋势；高浓度Cd2+与高浓度S-异丙甲草胺联合作用时藻细胞内SOD酶活性的抑制作用明显,这可能是由于联合作用对斜生栅藻细胞生长抑制率较大而导致的,联合毒性效应虽表现为拮抗作用,但毒性还是很强,导致大量自由基生成从而使细胞的抗氧化酶能力下降。Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用对斜生栅藻细胞膜通透性的影响总体上呈逐渐增大的趋势,72h时,Cd2+单独作用下处理组所产生的荧光信号强度随着Cd2+浓度的增加分别是空白组的1.46、4.11和7.20倍,且S-异丙甲草胺单独作用对藻细胞膜通透性的影响显著于Cd2+单独作用的影响；在高浓度S-异丙甲草胺条件下,Cd2+与S-异丙甲草胺联合作用对藻细胞膜通透性的影响逐渐减弱,且随着Cd2+浓度升高,联合毒性越小,表现为拮抗作用。(4)研究了Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用对斜生栅藻叶绿素含量及叶绿素荧光特性的影响。暴露96h后,Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用时斜生栅藻叶绿素的含量变化趋势与其生长趋势基本一致；Cd2+单独作用对斜生栅藻Fv/Fm、Fv/F0、Y(Ⅱ)、qP、NPQ以及rETR的影响要显著于S-异丙甲草胺单独作用的影响；Cd2+与S-异丙甲草胺单独及联合作用对斜生栅藻Y(Ⅱ)、qPNPQ以及rETR的影响总体上随有毒物质浓度的升高而增加,高浓度Cd2+与高浓度S-异丙甲草胺的联合毒性效应表现为拮抗作用,但均对斜生栅藻正常生理功能造成严重伤害,PSⅡ受损,抑制光合作用的原初反应,阻碍光合电子传递的过程,对热能的耗散能力也逐渐丧失。
【作者】胡晓娜；
【导师】刘惠君；
【作者基本信息】浙江工商大学，环境工程，2014，硕士
【关键词】异丙甲草胺；锌；镉；斜生栅藻；立体选择性；联合毒性；叶绿素荧光；

【参考文献】
[1]葛春霞.上市公司治理结构与会计信息质量若干问题研究[D].对外经济贸易大学,会计学,2004,硕士.
[2]李欢欢.论技术创新的生态化转向[D].吉林大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[3]霍丽娜,张建军,郑良合,丁清香,邵林海,吴新星.多属性断层解释技术在煤层气储层解释中的应用[J].石油地球物理勘探,2014,S1:221-227+10.
[4]刘倩.网络环境下大学生人生信仰教育研究[D].湖北工业大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[5]卞伟雪.初级汉语词汇教学有效导入方法的实际运用研究[D].河北师范大学,汉语国际教育,2014,硕士.
[6]彭星光,徐德民,高晓光.基于Pareto解集关联与预测的动态多目标进化算法[J].控制与决策,2011,04:615-618.
[7]郭树宝.宝日汽车板质量改进项目管理体系研究[D].东北大学,项目管理,2010,硕士.
[8]张镭.建筑工程监管平台中信用系统的设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[9]付瑞华.光明村小包和陈家包环境艺术研究[D].华中科技大学,艺术,2013,硕士.
[10]朱晓丹.朴素贝叶斯分类模型的改进研究[D].厦门大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[11]严建祥.通用客户关系管理系统的分析与设计[J].电脑知识与技术,2005,27:3-5.
[12]王斌.交流辐射计系统定标研究及误差分析[D].华中科技大学,电磁场与微波技术,2013,硕士.
[13]许景梅.初中生历史课外网络阅读泛滥的对策研究[D].华中师范大学,教育管理,2014,硕士.
[14]周玮.一种基于数据采集树的无线传感器网络MAC协议研究[D].湖南大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[15]王石.促进学生进行有效性学习的生物学教学研究[D].华东师范大学,生物教育,2004,硕士.
[16]付强.基于NCUC-Bus现场总线的横机硬件控制平台的设计与实现[D].华中科技大学,机械电子工程,2013,硕士.
[17]李滢棠.果蔬绿色供应链协同决策机制研究[D].中国农业大学,2014.
[18]陈相.三系统导航接收机基带信号处理技术研究[D].北方工业大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[19]程媛.高校科技成果转化的促进机制研究[D].浙江大学,2012.
[20]曾文静.汉代诗赋中的婚恋现象研究[D].华中师范大学,中国古代文学,2014,硕士.
[21]高思华.飞行员飞行操控训练系统的研究与实现[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[22]吴楠.石墨烯及其复合材料的制备与性能研究[D].青岛大学,材料学,2013,硕士.
[23]杨俊飞.非对称框架摩擦摆隔震结构与TMD联合减震分析[D].兰州理工大学,结构工程,2014,硕士.
[24]杨毅强,刘天琪,李兴源,王锋,赵睿.基于等效电路法的负阻尼能量机理及振荡源定位方法探讨[J].电力系统自动化,2015,10:63-68.
[25]王梓霖.大连市惩治和预防腐败问题研究[D].大连海事大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[26]黄福祥.人体组织液中葡萄糖浓度的精密检测技术研究[D].天津大学,2009.
[27]杨斌.鹰嘴豆热激转录因子CarHSFB2的序列与功能分析[D].南京农业大学,农业推广,2012,硕士.
[28]陈蕾,闫雨桐,TerenceKSW,王利光.石墨烯带长度变化与电子结构和电子输运的关系[J].固体电子学研究与进展,2012,01:1-5+35.
[29]赵河清.浙江大学西迁照片小考[J].贵州文史丛刊,2014,01:128-130.
[30]冯秦生.我国征地制度研究[D].西北工业大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[31]折文娟.北京市社区志愿者培训机制研究[D].首都经济贸易大学,行政管理,2014,硕士.
[32]孙静,秦世引,宋永华.一种基于Petri网和概率信息的电力系统故障诊断方法[J].电力系统自动化,2003,13:10-14+23.
[33]周文博.《隋书·经籍志》及其现代价值启示[D].黑龙江大学,图书馆学,2013,硕士.
[34]林禾.高龄老人照料资源及影响因素研究[D].中国社会科学院研究生院,人口学,2003,硕士.
[35]王东杰.油冷却器性能测试台及其远程监控系统的研制[D].杭州电子科技大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[36]张鹤.基于卫星通信的海上石油平台远程监控系统的研究与设计[D].浙江工业大学,2009.
[37]张志艳.无线传感器网络LEACH路由算法研究与改进[D].西南交通大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[38]赵晋泉,黄文英,方朝雄,陈峰,李可文,邓勇,丁晓群,袁越.福建电网在线电压稳定监视和控制系统[J].电力系统自动化,2007,14:102-106.
[39]李秀明.梅里斯达斡尔族传统音乐传承及学校教学的实践研究[D].中国音乐学院,音乐学,2012,硕士.
[40]徐光祐,贺伟晟,史元春.中国多媒体技术研究:2003[J].中国图象图形学报,2004,12:3-19.
[41]张安珍.一部具有创新性、系统性与实用性的力作——评《网络数据分析》[J].情报资料工作,2005,05:108-109+113.
[42]陈锋.基于P2P的网格调度算法研究[D].浙江大学,计算机应用,2004,硕士.
[43]黄军菲.社会治理视角下网络群体性事件研究[D].安徽大学,社会学,2014,硕士.
[44]尹溶森,杨磊,杨家强,黄进,王亭,李烨,徐建华.五相感应电机转矩跟踪电子变极方法[J].电机与控制学报,2015,01:1-7.
[45]热米拉·阿卜力克木.现代文化视野下的新疆维吾尔族传统服饰文化研究[D].新疆师范大学,马克思主义民族理论与政策,2014,硕士.
[46]黄立忠.剪力墙结构抗震非线性有限元分析方法的研究及其应用[D].湖南大学,结构工程,2003,硕士.
[47]王天亮,刘建坤,田亚护.冻融作用下水泥及石灰改良土静力特性研究[J].岩土力学,2011,01:193-198.
[48]王平甫.关于石油焦的性能和哈磨指数问题的讨论[J].炭素技术,2011,02:33-36.
[49]卢笑天.汽车配件业务协同系统中可配置技术的研究[D].西南交通大学,计算机软件与理论,2014,硕士.
[50]周锐,韩曾晋.一类非线性系统的自适应控制方法[J].自动化学报,1999,02:12-21.