近年来重金属Cd和类金属As造成的海洋污染日益严重.水生藻类,如硅藻等因其对水体中离子态污染物吸附具有独特的优势,在对Cd和As污染物处理中有巨大的应用潜力.然而,目前的研究大多集中于硅藻对Cd、As等污染物离子吸附能力的评估,而对于处理过程中硅藻生长特性的变化等鲜有涉及,这必然影响到硅藻生物处理法的进一步应用.针对该问题,本研究以典型海洋硅藻——海链藻(Thalassiosira weissflogii)为研究对象,通过分别添加Cd和As的方法,开展实验室硅藻培养,对海链藻的生殖、生产力和个体形貌等特性进行研究,借助细胞计数、叶绿素比色分析、高分辨扫描电子显微形貌观察等方法,探测Cd和As不同浓度梯度下培养所获海链藻的细胞浓度、叶绿素含量及藻体形态等,用以判明不同浓度Cd和As胁迫下硅藻的生长情况和变化特征,为以海链藻为主体的生物修复工程实施提供理论和数据支持.结果表明:海链藻对水体中的Cd与As具有一定耐受性,Cd比As对海链藻毒性更强,96 h半最大效应浓度(EC50)为3.3 mg/L,因此在实际污水处理工程中,应控制污水中Cd浓度低于该值.在不同生长阶段,较低的Cd添加浓度(0.1、0.5、1.0 mg/L)对海链藻细胞浓度增长表现为"前促后抑";另外,Cd对单位个数海链藻中叶绿素a含量的作用为"低促高抑".另一方面,As可使海链藻形态发生明显畸变,因此可作为海洋中As污染的生物指示剂.值得指出的是,海链藻在所有上述环境中,培养168～240 h时,其总叶绿素a增量明显减缓,表明该阶段其光合作用效率降低.上述结果将为海链藻应用于环境污染物Cd和As的生物清除提供理论和基础数据支持.

硅藻;生物修复;镉;砷;海水污染

魏辉煌;刘冬;袁鹏;田倩;周洁玉;王顺;李梦圆;周军明

中国科学院 广州地球化学研究所 矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室,广东 广州 510640;中国科学院深地科学卓越创新中心,广东 广州 510640;中国科学院大学,北京 100049;厦门大学 近海海洋环境科学国家重点实验室,福建 厦门 361005

地球化学

[1]魏辉煌;刘冬;袁鹏;田倩;周洁玉;王顺;李梦圆;周军明-.不同浓度镉、砷对海链藻生长特征的影响研究)[J].地球化学,2022(05):540-548

weissflogii

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