铜绿微囊藻毒素释放研究及黄浦江藻毒素污染状况
近年来，蓝藻水华事件频繁爆发，蓝藻分泌并释放的有害次级代谢产物——微囊藻毒素，给人们健康带来了巨大的隐患，已成为广为关注的环境问题。另一方面，农药除草剂的大量使用给水生环境和生态安全带来了新的威胁。目前，关于灭生性除草剂在水生环境下对蓝藻的生长以及藻毒素MC-LR分泌释放的研究较不充分。本课题围绕微囊藻毒素开展研究，以铜绿微囊藻作为受试藻种，除草剂草甘膦对其染毒，从藻毒素的测定方法选择、铜绿微囊藻毒理探究、黄浦江水体藻毒素调研等三方面进行研究。一方面在实验室条件下，通过一系列方法对比实验，在两种常见的微囊藻毒素MC-LR含量定量测定的方法，高效液相色谱法（HPLC）和酶联免疫法（ELISA）中找到一种快速且准确的方法，并应用此方法测定在不同染毒时期内铜绿微囊藻胞内外微囊藻毒素含量的变化，再根据草甘膦在对铜绿微囊藻的生长胁迫，氧化损伤以及在不同温度下胞内外藻毒素释放的变化，做出有效的毒理学评价。另一方面，进行野外调查，对上海市黄浦江的水样进行采集并检测分析，持续在几个不同采样点进行长达半年时间的采样，并对水体中MC-LR含量进行检测。 本课题研究结果表明：1）方法对比实验研究发现，HPLC法虽然在样品前处理上比较繁琐，但其测定误差相对较小，回收率高，重复率相对平稳；2）草甘膦对铜绿微囊藻的毒性研究表明，在草甘膦毒性作用下，铜绿微囊藻胞内过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）的活性在所有浓度处理组几乎都被显著激活，且胞内丙二醛（MDA）显著升高，说明铜绿微囊藻在草甘膦暴露下经历着不同程度的氧化损伤，导致细胞生长受到抑制；3）藻细胞生长受阻，细胞内叶绿素a及类胡萝卜素等指标的合成受到抑制，导致加快细胞凋亡以及非程序性死亡（PCD），最终致使细胞破裂，胞内微囊藻毒素大量释放；4）在较高的温度（30℃以上）和高浓度草甘膦（5mg/L以上）的作用下，大部分藻细胞死亡破裂，胞内MC-LR大量流出，在30℃左右高浓度草甘膦的作用下，铜绿微囊藻细胞的产毒能力很强（45.8fg/cell）；5）上海市内黄浦江水体中微囊藻毒素MC-LR浓度水平稳定，随着季节变化，水温不断升高，在7~8月水温达到最高，同时各采样点水体中的藻毒素MC-LR浓度也达到最高，初步观察可以看出黄浦江中产毒藻属释放毒素的含量与温度呈现正相关，在六个月内四个采样点的水体中MC-LR浓度最高值为291.2ng/L，最低值仅为20.6ng/L。 研究结果有利于了解灭生性除草剂草甘膦对蓝藻的毒理机制，也有助于指导草甘膦在农业环境中的施用。通过对黄浦江水体藻毒素检测调研可以做出一定的水体评价，为最新上海市典型水体污染状况提供一定的支持，对环境评价和保护具有重要的意义。
微囊藻毒素;草甘膦;环境安全评价;毒理学
上海应用技术大学
硕士
化学工程
叶璟;孟梁
2017
中文
X52
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）