聚苯乙烯微塑料对黑藻生长及生理生化特征的影响

为探讨淡水环境中微塑料的污染对沉水植物产生的生理生化影响,选择典型沉水植物黑藻为供试材料,以粒径3 μm的聚苯乙烯微塑料颗粒(PS-MPs)为外源胁迫污染物,通过添加不同浓度的PS-MPs(5、10、30、50、100mg·L-1)设置不同暴露组及对照组,测定沉水植物的株高、生物量、叶绿素含量、抗氧化酶活性、光合荧光参数及荧光成像的变化特征.结果表 明:50～100mg·L-1PS-MPs下黑藻的株高显著下降;较低浓度下(如5 mg ? L-1)黑藻的鲜重显著升高,但随着PS-MPs暴露浓度进一步增加,黑藻鲜重降低,干重无显著变化.黑藻叶绿素总量、叶绿素a和叶绿素a/b均随PS-MPs浓度的增加呈显著下降趋势,叶绿素b无明显变化.PS-MPs处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均随胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv/Fm)均呈下降趋势,而稳态下的PSⅡ反应中心关闭程度(1-Qp-L88)总体呈上升趋势,这可能与PS-MPs抑制黑藻PSⅡ反应中心有关.黑藻的荧光成像强度随PS-MPs浓度的增加而降低,在PS-MPs浓度为10 mg·L-1及以下时,黑藻叶片表现出正常的光合活性;当PS-MPs为30 mg·L-1及以上时,叶片边缘的光合强度小于茎秆及其周边,叶片呈现发黄、残叶等现象.推测黑藻基本能适应低浓度PS-MPs(0～30mg ? L-1)的污染水域,而在PS-MPs高于30 mg·L-1的污染水域中其生长和光合作用将受到抑制.