17β-雌二醇与酰胺类除草剂和铜绿微囊藻的相互作用研究

论文摘要

环境内分泌干扰物作为一类新型污染物已经日益引起人们的关注。传统生物废水处理不能彻底降解类固醇雌激素,其出水中17β-雌二醇（E2）的浓度仍可达到几个ng/L至几个μg/L。而这个浓度足以对人和动物产生内分泌干扰效应。因此本文以水体中常见的铜绿微囊藻（Microcystis aeruginosa）为对象,研究了E2对铜绿微囊藻生长速率的影响,并且探讨E2在藻悬浮液中的生物降解。结果表明：在0.5～4.0 mg/L浓度范围内,E2对铜绿微囊藻的生长有一定的促进作用,且该促进作用随浓度增加而增强；另一方面,铜绿微囊藻对E2具有较好的去除效果,并且其降解过程遵循一级动力学。在有铜绿微囊藻存在时,E2的半衰期约为2.0天,而对照条件下E2的半衰期为39.6天。因此,铜绿微囊藻对水体中E2的生物转化起着重要作用,能有效的去除水体中该类污染物。酰胺类除草剂是目前世界上使用量最多的芽前除草剂。在使用过程中,大部分除草剂则通过各种形式进入到了空气,水体和土壤中,污染生态环境。本文铜绿微囊藻为对象,从生物量,光合作用系统及藻细胞群体现象研究了甲草胺,乙草胺及丁草胺三种除草剂的毒性,结果表明：从生物量角度看,酰胺类除草剂在前3天几乎没有对藻产生影响,实验后几天低浓度的除草剂能刺激藻增长,高浓度的则抑制微囊藻增长。从叶绿色a及藻胆蛋白含量来看酰胺类除草剂能抑制叶绿素及藻胆蛋白的合成,破坏光合作用系统。浓度越大,作用时间越长,破坏程度越严重。低浓度下的在生物量上表观刺激作用不是正面刺激,生物量的增加可能是由一些不正常的细胞所引起的。酰胺类除草剂处理下的藻细胞有群体现象产生,且浓度越大,时间越长,群体现象越明显。藻细胞形成群体能更有效的抵御外界环境压力,更大可能的增加存活率。比较乙草胺与甲草胺的实验结果,发现乙草胺的对微囊藻毒性大于甲草胺的毒性。在氧化损伤实验中,三种酰胺类除草剂都能对铜绿微囊藻产生氧化压力,细胞体内的脂质过氧化物增多。为了使植物体内氧自由基的产生和清除保持平衡,体内的抗氧化物酶SOD及POD活性增强。乙草胺对微囊藻体内MDA含量及SOD和POD的影响比甲草胺的大,进一步说明了乙草胺毒性大于甲草胺。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 天然雌激素简介
• 1.1.1 天然雌激素的性质和结构
• 1.1.2 天然雌激素的来源和产生
• 1.1.3 环境中天然雌激素的去除
• 1.2 酰胺类除草剂简介
• 1.2.1 酰胺类除草剂的理化性质
• 1.2.2 酰胺类除草剂的作用机理
• 1.2.3 环境中酰胺类除草剂的降解
• 1.3 农药与藻类的毒理学研究
• 1.3.1 农药对藻类的毒性效应
• 1.3.2 农药对藻类的毒性机理
• 1.3.3 藻类对农药的富集及降解
• 1.4 课题的提出和研究内容
• 1.4.1 课题的提出
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 铜绿微囊藻去除17β-雌二醇的研究
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 藻种培养
• 2.1.4 实验用液
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 铜绿微囊藻生长影响实验
• 2.2.2 铜绿微囊藻培养液中E2的降解研究
• 2.3 数据分析
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 雌二醇对铜绿微囊藻生长的影响
• 2.4.2 降解动力学
• 2.5 小结
• 第三章 酰胺类除草剂对铜绿微囊藻的毒性研究
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 实验仪器
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 藻种培养
• 3.1.4 实验用液
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 生长曲线测定
• 3.2.2 叶绿素a的测定
• 3.2.3 藻胆蛋白的测定
• 3.2.4 铜绿微囊藻的群体现象研究
• 3.3 数据分析
• 3.4 结果
• 3.4.1 甲草胺对铜绿微囊藻生长的影响
• 3.4.2 乙草胺对铜绿微囊藻生长的影响
• 3.4.3 丁草胺对铜绿微囊藻生长的影响
• 3.5 讨论
• 3.6 本章小结
• 第四章 酰胺类除草剂对铜绿微囊藻的氧化损伤效应
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 实验仪器
• 4.1.2 实验试剂
• 4.1.3 藻种培养
• 4.1.4 实验用液
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 藻细胞提取液的制备
• 4.2.2 藻细胞提取液蛋白的测定
• 4.2.3 氧化损伤指标测定
• 4.3 数据分析
• 4.4 结果
• 4.4.1 甲草胺对铜绿微囊藻的氧化损伤效应
• 4.4.2 乙草胺对铜绿微囊藻的氧化损伤效应
• 4.4.3 丁草胺对铜绿微囊藻的氧化损伤效应
• 4.5 讨论
• 4.6 本章小结
• 第五章 讨论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 本论文主要创新点
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文