2.2.2浮游藻类对多环芳烃降解的化学结构依变性研究


与藻类对多环芳烃的富集相同.活藻和死藻均能参与对PAHs的生物降解。罗丽娟等的研究成果表明.不同PAHs在活藻及死藻细胞中的降解效率存在差异.与其化学结构有关，大多数PAHs在死藻细胞中的降解率均高于活藻细胞，可能是因为死藻细胞含有更多的羟基自由基。羟基自由基由于具有强氧化性，能促进水体中多环芳烃的降解。对普通小球藻(Chlorellavulgaris)和羊角月牙藻的相关研究也表现出相同的规律，特别是对诸如BkF，IP，DahA和BghiP等的高环芳烃的研究。


2.2-3体系中PAHs初始浓度对藻类降解PAHs的影响


对低环芳烃而言.通常认为微量污染物能对藻类的生长速率有一定刺激作用，提高PAHs的降解率。黄键等的研究证明了该假设;而高浓度PAHs则会抑制藻类的生长，王亚等的研究成果表明，蒽单独作用于米氏凯伦藻时。藻类的相对增长率会随污染物浓度增加而降低。其对PAHs的降解率也随之下降;于娟等发现高浓度的蒽会抑制小新月菱形藻和亚心形扁藻等微藻类的生长的研究发现了PAHs对栅藻的生长抑制毒性;类似的研究还有王秀翠等开展的模拟实验，研究表明微量PAHs对微囊藻生长具有一定的刺激作用，而高浓度PAHs暴露能显著抑制铜绿微囊藻的生长。


2.2.4体系共存物对藻类降解PAHs的影响


水体中的共存有机物会对藻类降解PAHs产生深远影响。LEI等㈣研究表明藻种对荧蒽和菲混合物的去除效率比荧蒽和菲单独存在时高，说明一种多环芳烃会刺激藻类对另一种多环芳烃的生物吸附和降解;YUAN等研究表明，当苊、菲、蒽和芘同时存在时，藻类对PAHs的降解率比单独存在时要快，这可能与藻类对PAHs的共代谢降解有关;JUHASZ研究同样表明，低分子量PAHs的易降解性会提高BaP的代谢活性。上述研究表明，对于高环芳烃而言，由于其化学结构的复杂性，难以被浮游藻类直接降解.而其它PAHs的存在，会增大上述污染物在环境中被生物降解的。


述研究表明，对于高环芳烃而言，由于其化学结构的复杂性，难以被浮游藻类直接降解.而其它PAHs的存在，会增大上述污染物在环境中被生物降解的可能性。也有学者得出相反结论，即PAHs会抑制藻类对另一些PAHs的降解，如萘会抑制藻类对其他PAHs的降解，而荧蒽可的存在会抑制浮游藻类对芘的降解。


2．2．5重金属对浮游藻类降解多环芳烃的影响


鉴于河湖水体中污染物构成的复杂性．环境中的污染物通常不会单独存在，重金属往往伴随着有机污染物同时出现。研究表明，水体中重金属的存在，会抑制藻类的生长代谢．导致细胞畸形，进而降低其对污染物的降解能力，相较于低环芳烃而言，高环PAHs的降解更依赖于藻细胞内的降解酶．因此高环芳烃的降解更容易受到重金属胁迫的强烈抑制。也有研究表明．重金属在在藻类中的过量积累会诱导产生活性氧，能够抑制某些酶的活性，从而对外源性物质的代谢造成影响。


2．2．6水体营养化水平和二氧化碳水平对多环芳烃降解的影响


研究富营养状况对PAHs毒性效应发挥的影响．有助于了解PAHs的毒性效应及迁移转化过程，可为制定合理的PAHs水质标准提供理论依据。孔庆霞等研究了不同营养条件下．萘对小球藻的毒性效应和相关机理；研究表明，水体富营养化可增强萘对小球藻的毒性，但随着时间的推移，富营养条件下小球藻易于从萘的胁迫中恢复；研究还发现，富营养条件下质量浓度为5～100mg／L萘对普通小球藻最大抑制率为73．2％，而贫营养最大为15．3％，贫营养状态下萘初始质量浓度50mg／L时对藻类造成氧化损伤，富营养状态下萘初始质量浓度5mg／L时对小球藻造成氧化损伤。总的来说，不同营养条件下，藻类对PAHs降解的相关研究开展的较少。


MENALLY等的研究表明，高浓度二氧化碳可增强蒽醌和菲醌对绿藻Scenedesmusstrain的毒性，降低藻类对多环芳烃的降解率。AKSMANN等的研究则表明．用蒽和菲处理绿藻Scenedesmusstrain．如提高水体中二氧化碳浓度会增大SOD酶活性。


3研究展望


本文归纳分析了国内外关于藻类对PAH富集和降解的相关研究。与传统吸附剂相比，藻类生物吸附剂具有易获得性、技术可行性、工程实用性和成本低廉性等特点，是一种理想的生物吸附剂。藻类对多环芳烃的富集和降解机理的相关研究开展的较少。


尚存在若干问题需要进一步加强。


(1)作为一种高效、廉价的生物吸附剂和降解微生物，藻类的富集和降解是去除水体中持久性有机物的重要手段，今后需要加强藻类对水相中持久性有机污染物吸附模型的研究。


(2)藻类对多环芳烃的降解受到诸多环境因素的影响，其相关研究已经开展的很多，但多环芳烃降解过程中的调控机制研究的很少，今后需深入探讨污染物降解过程中的基因调控机制。


(3)应加强生物工程技术在藻类试剂上的应用，如细胞固定化技术等，该技术能在有限的空间里固定自由的藻类，使固定化后的藻体细胞显示出更强的生理活性。对有机物表现出更强的富集和降解能力，提高藻类对PAHs的去除率。