農(nóng)業(yè)固廢培養(yǎng)周叢生物及其對三種納米材料毒理響應(yīng).pdf

1、周叢生物是以藻類及微生物為主的微生態(tài)系統(tǒng)，研究者發(fā)現(xiàn)周叢生物中的生物類型廣泛、種屬繁多、食物鏈長且較為復(fù)雜。周叢生物這一組成使其廣泛的應(yīng)用于環(huán)境修復(fù)各個(gè)領(lǐng)域。研究學(xué)者認(rèn)為水層與周叢生物之間營養(yǎng)、能量、氧的傳遞平衡性決定該微生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及功能多樣性。此外，納米材料由于其獨(dú)特的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)，被廣泛的應(yīng)用于市場。與此同時(shí)，納米材料不可避免的流入到環(huán)境中的的量越來越大。目前關(guān)于納米材料在生物體中引起的毒理效應(yīng)也得到了廣泛關(guān)注。
　　因

2、此，本研究首先選取容易獲得的農(nóng)業(yè)固廢（花生殼、稻谷殼）通過腐熟和硫酸炭化制備周叢生物培養(yǎng)載體。通過對花生殼(PS)、腐熟花生殼(DPS)、硫酸炭化花生殼(APS)、稻谷殼(RH)、硫酸炭化稻谷殼(ARH)和常用的無機(jī)載體陶粒(C)進(jìn)行表征和基本營養(yǎng)的測定，探究培養(yǎng)載體物化性質(zhì)對周叢生物生長的影響。緊接著，將功能多樣性最好的周叢生物應(yīng)用于周叢生物毒理性研究。本研究目的是在資源化利用農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物的基礎(chǔ)上，培育功能多樣性豐富的周叢生物，為水體凈

3、化提供更多的選擇。此研究具有非常重要的實(shí)際價(jià)值和研究意義。
　　紅外光譜結(jié)果顯示改性農(nóng)業(yè)固廢DPS和ARH表面官能團(tuán)明顯比PS和RH豐富，這一結(jié)果促使改性載體表面附著的周叢生物生物量代謝多樣性均高于農(nóng)業(yè)固廢。此外，DPS上培養(yǎng)出的周叢生物對TN和TP的固持能力分別提高了600-657％和833-3255%；ARH上培養(yǎng)出的周叢生物對TN和TP的固持能力分別提高了461-1808%和21-308%。DPS上的周叢生物比對照組陶粒上的

4、周叢生物對模擬水體富營養(yǎng)化中的營養(yǎng)物質(zhì)分別提高TP24-47%、TN12-48%、NO-3-N15-78%。結(jié)果表明改性農(nóng)業(yè)固廢上生長的周叢生物可有效的從富營養(yǎng)化水體中捕獲并儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì)。最后，用10mg/L納米材料（納米材料(CeO2,Fe2O3和TiO2NPs)恒溫培養(yǎng)的周叢生物30d，研究周叢生物對納米材料適應(yīng)的研究結(jié)果表明，周叢生物體中嵌入大量的納米聚集物，聚集物通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞體，造成細(xì)胞氧自由基應(yīng)激能力失衡，導(dǎo)致細(xì)胞被破壞