Pb2+對淡水硅藻谷皮菱形藻（Nitzschia palea）生長的影響

易婷婷　支崇遠　李培林　楊雨嘉　帥春燕

摘要：通過在自制培養基中加入不同濃度的Pb²⁺，研究水環境中重金屬Pb²⁺污染對谷皮菱形藻生長和葉綠素a含量的影響，并在光學顯微鏡下觀察細胞形態變化，研究該藻對鉛離子（Pb²⁺）的耐受性。試驗結果表明，谷皮菱形藻對Pb²⁺的耐受性較強。Pb²⁺濃度低于5 mg/L，促進其生長；pb²⁺濃度為10 mg/L時，對其無明顯影響；Pb²⁺濃度大于50 mg/L時，明顯抑制其生長，且藻細胞出現異常現象；96 h EC₅₀值為27.26 mg/L。pb²⁺濃度小于10 mg/L時，藻葉綠素a含量均較高，與正常生長情況相似；pb²⁺濃度大于50 mg/L時，葉綠素a含量明顯降低。Pb²⁺濃度較低時，藻細胞體形態正常，且運動能力很強，Pb²⁺濃度大于50 mg/L時，藻細胞體出現畸形，顏色加深，兩端由圓形變成方形，且運動能力很弱。

關鍵詞：淡水硅藻；谷皮菱形藻（Nitzschia palea）；Pb²⁺；形態；生長

中圖分類號：Q945.78 文獻標志碼：A 文章編號：1002—1302（2016）01—0340—04

硅藻是單細胞藻類，作為水體中重要的初級生產者，在地球上已存在1.65億年，對整個海洋初級生產力的貢獻高達40%，與水生動物相比，硅藻具有生長周期短、易于分離培養和可以直接觀察細胞水平上的中毒癥狀等優點，對重金屬脅迫更加敏感，因此，是較為理想的實驗材料。菱形藻是底棲硅藻的一種，因含有豐富的營養物質，可以作為鮑、海膽、海參等名貴經濟動物的餌料，另外菱形藻屬也是環境污染檢測指示種。

重金屬污染不僅抑制藻類的生長速率，而且會使其形態發生畸變，因而硅藻種群或群落中畸形細胞的數量可以作為重金屬污染程度的定量指標。硅藻細胞形態異常在生物監測中是一種很有前途的重金屬污染物指示工具。在環境監測中，常將葉綠素a含量作為湖泊富營養化的指標之一。鉛是一種不能降解且廣泛存在的重金屬污染物，鉛鹽少部分是溶解于水的，大部分是微溶或不溶于水的。在自然水體中，鉛的含量一般為20μg/L，但污染嚴重的地區水體含量高達400μg/L。目前EPA和WHO水體鉛濃度標準分別為0.05 mg/L和10μg/L。《水和廢水監測分析方法》（第四版）中指出，鉛對水生生物的安全濃度為0.16 mg/L。然而，由于工廠隨意排放鉛廢水及釋放含鉛廢氣，不僅影響水質和溪流中的水生生物，還導致血鉛兒童等污染事件頻頻發生。鉛對植物的影響主要是破壞水生植物細胞的葉綠素、線粒體和細胞核結構，使得葉綠素和維生素c含量減少，降低了硝酸還原酶活性和脫氫還原酶活性，從而阻礙了植物的新陳代謝和光合作用，最終導致正常生長植物數量受到影響。

單一重金屬對微藻生長繁殖的影響，國內外都進行了大量工作。對于鉛對微藻的毒性影響研究，國外文獻主要報道采用微藻吸附水體中鉛從而達到凈化水質效果。硅藻是當前研究的熱點之一，國內偏重于海洋硅藻的研究，對淡水硅藻的毒性研究也逐步展開，主要是從硅藻的生長速率、細胞分化速率以及胞內植物螯合肽等3個方面進行探討。隨著環境污染程度的不同，硅藻會呈現不同的形態畸形，并且影響研究者鑒定其屬種。