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1、海水中纳米粒子的生物研究论文导读：这一划分标准由于纳米粒子（又称胶体粒子、超微粒子）的深入研究而受到了挑战。过去所谓的“溶解态”实际上包括了真正的溶解态部分和胶体部分。本文以扁藻为例。通过现场采水样与实验室模拟相结合的方法初步探讨了纳米粒子对浮游植物生长的影响。关键词：纳米粒子，扁藻，浮游植物，胶体 在水化学中，传统上区分“溶解态”和“颗粒态” 是以能否通过0.45mm孔径的滤膜为标准的。这一划分标准由于纳米粒子（又称胶体粒子、超微粒子）的深入研究而受到了挑战。论文大全。纳米粒子的大小范围在1nm到1mm之间，因此，过去所谓的“溶解态”实际上包括了真正的溶解态部分和胶体部分。纳米粒子
2、在海洋中是普遍存在的。由于它的比表面积较大，因而具有较大的吸附容量，从而控制着元素或化合物在溶解态或颗粒态间的分配。大量的研究工作表明，海水中的纳米粒子在有机物、痕量元素和放射性核素的生物地球化学循环中的重要作用是不容置疑的。但以往的工作多偏重于对纳米粒子化学性质的研究，如纳米粒子的组成及纳米粒子与痕量金属和有机碳的相互作用等，而有关纳米粒子对生物的影响则研究的极少，基本上属空白。本文以扁藻为例，通过现场采水样与实验室模拟相结合的方法初步探讨了纳米粒子对浮游植物生长的影响。1实验部分1 .1 藻类的培养藻种选用亚心型扁藻（Platymonas subcordiformis），培养液为经沙滤煮沸
3、后冷却的天然海水。先将亚心型扁藻在500ml三角锥形瓶中培养一段时间，待扁藻浓度变大后，逐步扩大培养水体，最后培养在大型水族箱内。藻种每次使用前均用350目筛绢过滤多次（镜检观察没有看到浮游动物）。12 水样的采集与处理121 水样的采集1998年10月和11月两次分别对深圳大亚湾进行大面积调查，表层水用塑料桶采集（站位分布见图1图2）。 122 水样的处理（1）该实验分三组，即胶体浓缩液、超滤液和作为对照的煮沸海水，目的在于研究含有胶体的溶液对浮游植物生长的影响。将天然海水先用0.45mm醋酸纤维滤膜过滤（美国Millipore公司生产的
4、Minitan II小型切向流超过滤系统），预滤液用1kD的超滤膜进行切向超滤，当F=5时，超滤过程结束。这样就得到了胶体浓缩液与超滤液两种水样。具体操作过程如图3所示。论文大全。将预滤液加热煮沸后冷却即得煮沸海水。（2）为了进一步研究不同分子量范围的胶体溶液对浮游植物生长的影响，将该实验分四组，分别为胶体浓缩液I、胶体浓缩液II、超滤液和煮沸海水。将水样先用0.45mm醋酸纤维滤膜过滤，预滤液用100kD的超滤膜进行超滤，当F=5时，得到胶体浓缩液I（简记为，100kD，F=5）和粒径范围小于100kD的超滤液；再将上述超滤液用1kD的超滤膜将体积进行浓缩，F=5时即得胶体浓缩液II（简记为
5、，1kD，F=5）和超滤液。煮沸海水的处理过程同上。超滤过程如图4所示。13 实验过程131 营养盐配方贮备液浓度KNO330g 0.1g/mlKH2PO46g 0.02g/mlFeC6H5O7·5H2O0.3g 0.001g/ml132 实验步骤每组水样均移取相等体积，加入相同量的扁藻液与营养盐，在控温（24-27）、控光（6000-6500lux）条件下进行培养，每隔一定时间用724微机型可见分光光度计（上海光学仪器厂）测其吸光度，作出生长曲线，最后根据扁藻细胞数与吸光度的工作曲线换算成细胞数量（图5）。每个水样平行测三次，取两次相同的吸光度值。2结果与讨论各站位不同水样培养扁藻
6、生长曲线见图6图20，生长曲线的顺序列于表1。从表中可看出，绝大多数组的实验都表明扁藻在胶体浓缩液的培养液中生长得最好，超滤液则较煮沸海水稍高，这个结果国内外均没有报道过。这说明胶体对浮游植物的生长具有促进作用。在将胶体溶液按100kD和1kD分级后，发现不同分子量范围的胶体浓缩液对扁藻生长的作用随站位不同而变化。表1 各站位水样培养扁藻生长曲线 站位 胶体溶液 超滤液 煮沸海水 8号站（10月） + + + 12号站（10月） + + + 3号站（11月） +（100kD,1kD） + + J4号站（11月） +(1kD,100kD) + + 4号站（11月） +(1kD,100
7、kD) + + 7号站（11月） +(1kD) + + 9号站（10月） +(100kD) + + J3号站（11月） +（100kD） + + 7号站（10月） +(1kD) + + 6号站（11月） +(1kD) + + J2号站（10月） +(100kD,1kD) + + 12号站（11月） +(1kD,100kD) + + 8号站（11月） +(100kD) + + 3号站（10月） +(100kD,1kD) + + 5号站（11月） +(1kD) + + 优势百分比 “+”占73.3% “+”占66.7% “+”占66.7% 注：“+”表示在实验中处于最高位置 “+”表示在实验中处于
8、中间位置“+”表示在实验中处于最低位置我们认为，胶体浓缩液对浮游植物的生长有促进作用，可能是因为胶体粒子是浮游植物吸收营养盐的中转介质，能够为浮游植物提供营养物质，有利于浮游植物生长。胶体粒子中含有大量有机物质，胶体粒子在自身胶体态溶解态的动态平衡中会逐渐释放出有机氮及微量金属营养成分供浮游植物利用，使浮游植物在低无机氮的环境下依然生长的最好。超滤液中理论上应该不含有胶体粒子，但超滤过程中胶体物质的截流效率不可能绝对达到RC=1，所以不能完全保证超滤液中不存在少量的胶体粒子。论文大全。煮沸海水由于去除了生物因素及在煮沸过程中胶体可能陈化，使得煮沸海水培养扁藻的生长曲线偏低。另外，大鹏澳是一个半
9、封闭海湾，南、北、西三面环山，几条季节性河流或生活废水等带进了部分陆源有机物质，由于这一带海域受人类活动影响较大，养殖业比较发达，东山港内有若干网箱养鱼和竹筏养虾，范和港水位不太深，而养殖业也是极为活跃，微生物对鱼虾的尸骸分解后能够产生胶体物质，因而养殖区中胶体物质的量比别处高，同时养殖区中叶绿素a的含量也较高，即在胶体粒子多的地方浮游植物生长旺盛，这与我们的实验结果是一致的。在第二组实验中不同分子量范围的胶体浓缩液对扁藻的生长影响随站位的不同而有差异。这说明不同站位的海水，其胶体的组成成分不同。胶体浓缩液I主要是高分子量部分（0.45mm-100kD），含有机胶体较多，胶体浓缩液II主要是低
10、分子量部分，含无机物较多，有机物较少。至于胶体粒子中是有机胶体还是无机胶体对浮游植物的生长影响大些，不同站位有着不同的结果，这部分工作还有待深入研究。3.结语本文首次以胶体浓缩液、超滤液及煮沸海水为培养液，通过扁藻培养生长曲线初步研究了纳米粒子对浮游植物生长的影响。（1）通过扁藻培养生长曲线发现胶体粒子对浮游植物的生长具有促进作用，可能是由于胶体粒子能够为浮游植物提供营养物质的缘故。这与前文养殖区胶体物质含量高从而浮游植物生长旺盛的结果相一致。（2）不同分子量范围的胶体浓缩液对扁藻生长影响随站位不同而有差异，这说明不同站位的海水，其胶体的组成成分不同。参考文献1. Benner, R., Pa
11、kulski, J. D., McCarthy, M., Hedges, J.I., Hatcher,P.G., 1992. Bulk chemical characteristics of dissolved organic matter in theocean. Science, 255:1561-1564.2. Buffle, J. and Van Leeuwen, H.P., 1992. Environmental Particles. Lewis/CRCPress, Boca Raton, FL, IUPAC Environ. Anal. Chem. Monogr. Ser., pp
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