为探究聚苯乙烯纳米塑料-植物蛋白冠的形成过程以及蛋白冠的形成对植物可能造成的影响,本研究选用3种平均粒径为200nm不同表面修饰的聚苯乙烯纳米塑料微球和新几内亚凤仙(Impatiens hawkeri)为对象,将3种聚苯乙烯纳米塑料分别与新几内亚凤仙的叶蛋白提取物进行反应,反应时间分别为2、4、8、16、24、36 h。利用扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)观察其形貌变化,原子力显微镜(atomic force microscopy, AFM)进行表面粗糙度测定,使用纳米粒度和zeta电位分析仪测定水合粒径及zeta电位,液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)鉴定蛋白冠的蛋白成分。从生物学过程、细胞组分以及分子功能3个方面对蛋白进行分类,研究不同表面修饰的纳米塑料对蛋白的吸附选择,探究聚苯乙烯纳米塑料-植物蛋白冠的形成与特征,预测蛋白冠对植物造成的可能影响。结果表明:随着反应时间增加,纳米塑料的形貌变化越发明显,表现为尺寸和粗糙度的增加和稳定性的增强,由此证明了蛋白冠的形成;在相同蛋白浓度条件下,3种聚苯乙烯纳米塑料与叶蛋白形成蛋白冠的过程中,由软蛋白冠到硬蛋白冠的转化速度基本一致;在与叶蛋白进行反应时,3种纳米塑料对不同等电点和分子量蛋白的吸附选择存在差异,最终形成的蛋白冠的粒径和稳定性也存在差异,氨基修饰纳米塑料对蛋白质的吸附能力更强,形成的硬蛋白冠的稳定性强于羧基修饰纳米塑料和无修饰纳米塑料;由于蛋白冠的蛋白组分中很大一部分参与植物的光合作用,由此推测,蛋白冠的形成可能对新几内亚凤仙的光合作用产生影响。
[目的]分析水体和河岸带土壤氮磷的空间异质性,探讨河岸带土壤有机碳、氮、磷含量对水体面源污染的影响程度,为明晰重庆笋溪河水体面源污染状况及其与河岸带土壤的关系提供理论依据。[方法]沿笋溪河采集水样44个、0—20与20—40 cm土层土样各44个,采用内梅罗指数评价了笋溪河水质污染状况,并运用方差分析和多重比较、独立样本t检验、相关性分析和冗余分析等方法研究了河岸带水体不同形态氮、磷,土壤有机碳与氮、磷总量和有效量的空间分布特征,以及水体氮、磷对土壤有机碳与各形态氮、磷及化学计量比的响应。[结果](1)笋溪河水体严重污染,且下游污染较上、中游严重;(2)笋溪河下游水体总氮、总磷和可溶性磷酸盐极显著高于上、中游,下游硝酸盐氮极显著高于中游(p<0.01);(3)下游20—40 cm土层土壤有机碳含量显著高于中游,两个土层土壤有效磷和20—40 cm全磷在各河段间差异显著,而20—40 cm C/P和0—40 cm N/P在上游均显著高于中、下游(p<0.05);0—20 cm土壤有机碳、全氮、硝态氮、全磷和有效磷含量均显著高于20—40 cm(p<0.05),表聚现象明显;(4)相关性分析显示水体各形态氮和总磷与土壤全磷和有效磷呈显著正相关(p<0.05),冗余分析表明土壤有机碳与各形态氮、磷及化学计量比对水体各形态氮、磷的总解释率达64.15%,土壤全磷和有效磷是影响水体面源污染的主导因子。[结论]笋溪河面源污染严重,土壤全磷和有效磷可显著影响水体污染状况,面源污染治理应重点关注河岸带生态系统。
暂无评论