全 文 ：生态科学2007年4月第26卷第2期 EcoLoGICSCmN皿APL，2007．2目2)：126～130
纳米铜粉对浮游植物生长的影响
傅 凤，刘振乾’，陈传红(暨南大学水生生物研究中心。广州510632)
【摘要】纳米金属粉末产品在医学、环保和生物工程方面的广泛应用．引发人们对其安全性问题的日益增长的关注．
但目前这方面的研究成果十分缺少。实验以斜生栅藻、椭圆小球藻、四列藻为实验对象探讨纳米铜粉和普通铜粉对微
藻生长的影响，实验结果表明两种粒径的铜粉对徽藻的生长存在不同程度的抑制效应，三种微藻的细胞密度和叶绿素a
含量的增加与铜粉的加入量负相关，2．0mg·L_1纳米铜粉就町以完全抑制微藻生长，椭圆小球藻时纳米铜粉的耐受力相
对斜生栅藻、四列藻而言最弱，1．3mg·L．1纳米铜粉培养条件下的椭圆小球藻即大量死亡。纳米铜粉比相同含量甚至十
倍百倍于其含量的普通铜粉对几种微藻的抑制效应要大得多(P<005)．33．3mg．L1和333．3mg叱。普通铜粉培养条件
下的斜牛栅藻和83．3mg·L1普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻还叮以缓慢牛长．但3．3mg叱1纳米铜粉培养条件下的
斜牛栅藻和8．3mg．LI纳米铜粉或8333mg．L“普通铜粉培养条件下的椭圆小球藻生长几乎停止。
关键词：纳米铜粉；普通铜粉；斜生栅藻；椭圆小球藻；四列藻
中图分类号：Q9488 文献标识码：A 文章编号：1008—8873(20盯D2-126-05
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纳米科学已经成为2l世纪的三大支柱科学领域之
一，粒径在O．I～100nm的纳米粒子因其所特有的量子
尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，
使得物质的表面特征和晶体结构了显著变化⋯，因而被
广泛用于宇航、电子、化工，冶金、军事、核工业、医
学、生物工程以及环保方面⋯。这些具有特殊性质的纳
米材料的日益广泛地应用将对生态环境以及人类健康
带来潜在影响．目前已经引起科学界乃至政府部门的广
泛关注，特别是对生物具有毒性的重金属的纳米材料的
潜在影响更为引人关注。过量的重金属离子对生物体具
有毒性，它们可以通过食物链进入人体而引起多种疾
病“，当越来越多的纳米铜粉进入水环境以后会对生物
带来多大程度的影响，逐渐成为人们关注的问题。藻类
作为水生生态系统的初级生产者，对水体的平衡和稳定
起着极其重要的作用⋯，且生物测试中的藻类测试
(Alg∞inhibidontcst)是水生生态毒理学研究中必不可
少的方法，因为藻类对于许多毒物都很敏感。，而且具有
生长周期短。易于分离培养和可以直接观察细胞水平上
的中毒症状等优点，是较为理想的实验材料91．目前，
尽管对于小白鼠的纳米材料毒性实验研究的较早”J，但
是针对植物特别是水生低等植物的试验还少见报道．研
究发现纳米二氧化钛可以抑制蓝藻的生长【”，本实验则
试图探讨纳米铜粉对微藻是否也有同样的抑制效应，为
纳米金属粉末的生物安全性和环境治理提供一些参考。
l材料与方法
1．1藻种来源和培养及金属粉末来源
实验藻种包括斜生栅藻(&M如Ⅲw曲峋“∞)、
椭圆小球藻(CAfDm妇F坳∞池Ⅺ)和四列藻(诒f，wPh缸
耙打u她缸)，由暨南大学水生所藻种室提供。
收稿日期；2叫7．01．2I，2∞7．。3．20接受
作者简介，博风(1粥l一)，女。研究生t主要从事井殖环境与动物生
理生态研究
·通讯作者．B．rIIail：diu鹌。j叫础∞
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生态科学 26卷
离子的作用机制相似，但和普通铜粉则截然不同，而
且毒性要大得多，主要原因还在于纳米铜粉特殊的表
面效应和量子尺寸效应。
随着纳米材料应用的日益广泛，纳米金属粉末在
环境中含量将越来越高，也越来越广泛，其对动植物
的毒害作用也不得不列入我们的考虑范围IJ⋯，实验结
果显示，水环境中的纳米金属材料比相同含量的非纳
米材料对微藻生长对微藻生长具有更强的毒害作用。
就对纳米铜粉的耐受力而言．椭圆小球藻要比四列藻
和斜生栅藻对纳米铜粉的耐受力弱一些。但从另一方
面看，在环境治理方面，纳米金属粉末可以用来抑制
有害藻类，对水华的治理也有其积极作用。
纳米铜粉对微藻作用的机理研究目前还比较欠
缺，由本实验结果看来纳米铜粉可以使细胞裂解，叶
绿素被破坏．但是是否如纳米二氧化钛破坏细胞超氧
化物歧化酶一样，纳米铜粉也有相似作用?对于过氧
化物酶和可溶蛋白的影响呢?如何在排除纳米粉末本
身对吸光度干扰的情况下进一步探讨这些问题还有待
进一步研究。
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万方数据
纳米铜粉对浮游植物生长的影响
作者： 傅凤， 刘振乾， 陈传红， FU Feng， LIU Zhen-qian， CHEN Chuan-hong
作者单位： 暨南大学水生生物研究中心,广州,510632
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2007,26(2)
被引用次数： 4次

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引证文献(4条)
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