论文部分内容阅读
为深入探讨纳米二氧化钛(nTiO2)与环境中现有有机污染物双酚A(BPA)和重金属镉(Cd)对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的联合毒性效应,进行了以下研究:1)考察nTiO2进入S.obliquus培养基后,其理化性质的变化规律;2)考察nTiO2,BPA与Cd单独存在时各自的毒性效应;3)分别考察nTiO2与BPA、nTiO2与Cd共存时对S.obliquus的联合毒性效应,并评价其联合毒性作用模式;4)以nTiO2与Cd共存时对S.obliquus的联合毒性效应为例,尝试解释其联合毒性效应作用机理。研究结果显示:1)nTiO2在S.obliquus培养液中发生团聚,形成团聚体。团聚体的平均粒径约为35μm;结构松散,外表不规则,边缘依然存在纳米尺度结构;Zeta电位为-19.6mV-23.6 mV,团聚体在334 nm波长处有最大吸收峰。2)nTiO2、BPA与Cd对S.obliquus生长的72 h EC50分别为28.7 mg·L-1,1.81mg·L-1与0.011 mg·L-1。3)nTiO2与BPA共存时,在不同毒性比(4:1,3:1,2:1,1:1,1:2和1:3)下,其联合毒性作用的72 h EC50值(以BPA计)分别为2.198,1.58,1.153,0.428,0.306和0.189 mg·L-1,以nTiO2计,其72 h EC50值分别为8.71,8.35,9.14,6.79,9.70和8.99 mg·L-1。两者的联合毒性作用由拮抗作用(毒性比为4:1)转变为相加作用(毒性比为3:1),继而转变为协同作用(毒性比为2:1,1:1,1:2及1:3)。nTiO2与Cd共存时,在不同毒性比(4:1,3:1,2:1,1:1,1:2,1:3和1:4)下,其联合毒性作用的72 h EC50值(以Cd计)分别为0.021,0.016,0.017,0.019,0.0048,0.0013和0.00069mg·L-1,以nTiO2计,其72 h EC50值分别为13.698,13.915,22.177,49.573,25.047,10.175和7.201 mg·L-1。两者的联合毒性作用由拮抗作用(毒性比为4:1,3:1,2:1及1:1)转变为相加作用(毒性比为1:2),继而转变为协同作用(毒性比为1:3及1:4)。4)nTiO2对Cd的吸附符合Freundlich吸附等温线模型,随着nTiO2含量的增高,溶液中自由Cd离子的含量逐渐降低;nTiO2含量较低时,仅有少量nTiO2聚集在S.obliquus藻细胞两端,无Ti与Cd元素进入到藻细胞内,而当nTiO2含量相对较高时,它能团聚在藻细胞的周围,破坏细胞膜结构,并发现有Ti与Cd进入到细胞内。藻细胞对Cd的累积量呈现下述关系:1:4>仅Cd>1:1>1:4。