纳米二氧化钛与磷互作对莱茵衣藻砷累积与生物转化的影响

来源：环境工程技术学报杂志2023年第4期北京时间：

作者：张鑫, 杨帆, 于子悦, 颜昌宙

摘要：纳米材料因其较大的比表面积以及较强的反应活性，对砷（As）的环境行为具有一定的调控作用，而这可能对微藻As吸收代谢产生潜在的影响。以模式生物莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）为研究对象，探究不同磷酸盐（PO4 3−）浓度下，纳米二氧化钛（nano-TiO2）对莱茵衣藻中As(Ⅴ)累积和生物转化的影响。结果表明：暴露初期（第1天）nano-TiO2作为载体显著促进了0.013、0.100和0.500 mmol/L PO4 3−处理组藻细胞对As的累积，但随着暴露时间的延长，nano-TiO2的载体效应呈下降趋势；暴露结束后（第8天），nano-TiO2添加组中，进入藻细胞的As(Ⅴ)除了还原成As(Ⅲ)及甲基化成二甲基砷外，还能进一步转化为一种可能为砷糖的未知化合物，且随着PO4 3−浓度的降低，藻细胞内这种砷糖所占比例逐渐增加，这可能会抑制As(Ⅲ)的外排；暴露结束后（第8天），培养基中主要检测到的As形态为As(Ⅴ)和As(Ⅲ)，1.0和0.5 mmol/L处理组还有少量二甲基砷。nano-TiO2的添加降低了培养基中As(Ⅲ)的浓度，尤其是0.5和1.0 mmol/L PO4 3−处理组。研究结果表明，纳米材料与PO4 3−的互作可显著改变微藻As的累积与代谢过程。

关键词：莱茵衣藻, 砷酸盐, 磷酸盐, 纳米二氧化钛, 砷形态