纳米二氧化钛与磷互作对莱茵衣藻砷累积与生物转化的影响

作     者：张鑫 杨帆 于子悦 颜昌宙 ZHANG Xin;YANG Fan;YU Ziyue;YAN Changzhou

作者机构：中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室 中国科学院大学 

出 版 物：《环境工程技术学报》 (Journal of Environmental Engineering Technology)

年 卷 期：2023年第13卷第4期

页      面：1404-1414页

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21906157) 

主　　题：莱茵衣藻 砷酸盐 磷酸盐 纳米二氧化钛 砷形态 

摘      要：纳米材料因其较大的比表面积以及较强的反应活性,对砷(As)的环境行为具有一定的调控作用,而这可能对微藻As吸收代谢产生潜在的影响。以模式生物莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为研究对象,探究不同磷酸盐(PO_(4)^(3−))浓度下,纳米二氧化钛(nano-TiO_(2))对莱茵衣藻中As(Ⅴ)累积和生物转化的影响。结果表明:暴露初期(第1天)nano-TiO_(2)作为载体显著促进了0.013、0.100和0.500 mmol/L PO_(4)^(3−)处理组藻细胞对As的累积,但随着暴露时间的延长,nano-TiO_(2)的载体效应呈下降趋势;暴露结束后(第8天),nano-TiO_(2)添加组中,进入藻细胞的As(Ⅴ)除了还原成As(Ⅲ)及甲基化成二甲基砷外,还能进一步转化为一种可能为砷糖的未知化合物,且随着PO_(4)^(3−)浓度的降低,藻细胞内这种砷糖所占比例逐渐增加,这可能会抑制As(Ⅲ)的外排;暴露结束后(第8天),培养基中主要检测到的As形态为As(Ⅴ)和As(Ⅲ),1.0和0.5 mmol/L处理组还有少量二甲基砷。nano-TiO_(2)的添加降低了培养基中As(Ⅲ)的浓度,尤其是0.5和1.0 mmol/L PO_(4)^(3−)处理组。研究结果表明,纳米材料与PO_(4)^(3−)的互作可显著改变微藻As的累积与代谢过程。