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user: 3. 结果与讨论 3.1. HA对nZrO 2 在水相中物化性质的影响 图1展示了在有/无HA存在时nZrO 2 在测试介质中的形貌特征。nZrO 2 颗粒呈类球状。nZrO 2 加入测试介质中出现较严重的聚集现象(图1(A))，而当有HA存在时，nZrO 2 在测试介质中的聚集现象有所减缓(图1(B))。TEM结果说明HA的存在可减小nZrO 2 在水相介质中的聚集性。 图2展示了在不同时刻不同浓度的HA对不同悬浮浓度的nZrO 2 在水相介质中表面电位的影响。由图2(A)可见，在不加HA的情况下，在测试时间内(0~96 h)，1 mg/L nZrO 2 在测试介质中的ZP值处在−18.1与−20.4 mV之间。当有1 mg/L HA存在时，在测试时间内(0~96 h)，nZrO 2 的ZP值处在−21.9与−23.7 mV之间；当有10 mg/L HA存在时，nZrO 2 的ZP值处在−22.2与−23.5 mV之间；当有40 mg/L HA存在时，nZrO 2 的ZP值处在−23.3与−24.5 mV之间。通过比较分析可得出，在有HA存在时1 mg/L nZrO 2 在测试介质中的ZP值比无HA存在时的ZP值更负。同时，随着HA浓度的增加，nZrO 2 的ZP值越负。 由图2(B)可见，在不加HA的情况下，在测试时间内(0~96 h)，50 mg/L nZrO 2 在测试介质中的ZP值处在−19.0与−20.6 mV之间。当有1 mg/L HA存在时，在测试时间内(0~96 h)，nZrO 2 的ZP值处在−23.0与−23.8 mV之间；当有10 mg/L HA存在时，nZrO 2 的ZP值处在−24.8与−28.2 mV之间；当有40 mg/L HA存在时，nZrO 2 的ZP值处在−25.9与−27.9 mV之间。通过比较分析明显可得出，在有HA存在时50 mg/L nZrO 2 在测试介质中的ZP值比无HA存在时的ZP值更负，且随着HA浓度的增加，nZrO 2 的ZP值越负。总体而言，HA的存在增加了nZrO 2 在测试介质中的表面电荷，且增加程度与HA的浓度有关。另外，该影响规律并不依赖于时间的延长。 在不同浓度的HA存在下，nZrO 2 悬浮颗粒物经96 h后的尺度变化如图3所示。由图3(A)可见，在不加HA的情况下，在测试时间内(0~96 h)，1 mg/L nZrO 2 在测试介质中的D H 值处在315与366 nm之间。当有1 mg/L HA存在时，在测试时间内(0~96 h)，nZrO 2 的D H 值处在246与260 nm之间；当有10 mg/L HA存在时，nZrO 2 的D H 值处在237与256 nm之间；当有40 mg/L HA存在时，nZrO 2 的D H 值处在233与245 nm之间。通过比较分析可得出，在有HA存在时1 mg/L nZrO 2 在测试介质中的D H 值比无HA存在时的D H 值要小。同时，随着HA浓度的增加，nZrO 2 的D H 值逐渐向小尺度方向移动。由图3(B)可见，在不加HA的情况下，在测试时间内(0~96 h)，50 mg/L nZrO 2 在测试介质中的D H 值处在260与307 nm之间。当有1 mg/L HA存在时，在测试时间内(0~96 h)，nZrO 2 的D H 值处在219与238 nm之间；当有10 mg/L HA存在时，nZrO 2 的D H 值处在217与235 nm之间；当有40 mg/L HA存在时，nZrO 2 的D H 值处在217与233 nm之间。通过比较分析亦可得出，在有HA存在时50 mg/L nZrO 2 在测试介质中的D H 值比无HA存在时的D H 值要小，同时发现HA在不同浓度时对nZrO 2 的D H 值影响差别较小。 总体而言，HA的存在减小了nZrO 2 在测试介质中的聚集尺度，也意味着HA的存在减轻了nZrO 2 在水相中的聚集程度，这与TEM表征结果一致。另外，该影响规律并不依赖于时间的延长。如前所述，HA以浓度依赖的方式减小了nZrO 2 在水相中的表面电位，说明HA提高nZrO 2 在水相中的分散稳定性的 图1. 在有/无腐殖酸(HA)存在下nZrO 2 在绿藻培养基中的形貌 图2. 在不同时刻不同浓度的腐殖酸(HA， 1， 10和40 mg/L)对1 (A)和50 (B) mg/L nZrO 2 零点电位(ZP)的影响 图3. 在不同时刻不同浓度的腐殖酸(HA， 1， 10和40 mg/L)对1 (A)和50 (B) mg/L nZrO 2 水动力学直径(D H )的影响 机理为静电作用。尺度分析结果表明HA也以浓度依赖的方式明显减小了低浓度nZrO 2 在水相中的粒径大小，说明空间位阻效应也贡献了HA减轻颗粒物聚集性而提高其水相分散稳定性的作用机理。 3.2. HA对nZrO 2 斜生栅藻生长抑制毒性的影响 图4展示了在有/无HA存在下nZrO 2 对斜生栅藻的生长抑制毒性。如图4所示，1 mg/L nZrO 2 刺激了绿藻的生长，而50 mg/L nZrO 2 对绿藻生长抑制率达到45%，说明nZrO 2 对绿藻的生长抑制毒性依赖于颗粒物的浓度。ICP-MS的分析结果表明nZrO 2 在测试介质中的溶解部分的浓度均低于检测线(1 μg/L)，说明颗粒物的溶解部分并不是nZrO 2 产生毒性的原因。当有1 mg/L HA存在时，nZrO 2 对绿藻的生长抑制率与未有HA存在时比并无显著性的差异。当有10 mg/L HA存在时，1 mg/L nZrO 2 对绿藻的生长抑制率明显升高，而50 mg/L nZrO 2 对绿藻的生长抑制率显著的降低，且处理组与单独10 mg/L HA存在时相比生长抑制率并无显著性的差异。类似于1 mg/L HA存在时的规律，当有40 mg/L HA存在时，1 mg/L nZrO 2 对绿藻的生长抑制率也明显升高，而50 mg/L nZrO 2 对绿藻的生长抑制率亦显著的降低。 整体而言，随着HA浓度的增加，1 mg/L nZrO 2 对绿藻的生长抑制率逐渐升高，表明HA以浓度依赖的方式提高了ZrO 2 对绿藻的毒性。对于50 mg/L nZrO 2 而言，在有10 mg/L HA存在时的颗粒物对绿藻的生长抑制程度明显要高于有40 mg/L HA存在的条件下。生长抑制毒性测试结果表明HA显著地影响了ZrO 2 对绿藻的毒性，且影响程度与HA和颗粒物的浓度均有关。另外，物化性质表征结果表明HA的存在可提高ZrO 2 在水相介质中的稳定性，但HA提高低浓度ZrO 2 对绿藻的生长抑制率与HA自身诱导的对绿藻的生长抑制率无显著性的差异(图4)，说明ZrO 2 分散稳定性的提高并不是引起该毒性增加的原因。同时发现，虽然有HA的存在，高浓度的ZrO 2 分散稳定性也明显提高，但相对未有HA存在时，ZrO 2 的毒性明显降低。这可能是由于HA与ZrO 2 颗粒物相互作用的增加减少了绿藻细胞对颗粒物的摄取能力。ZrO 2 在水相介质中表面电位表征结果也证实HA浓度越高，颗粒物的表面电位就越负，而斜生栅藻细胞的表面电位小于零。因此，我们推测在有HA存在时，颗粒物与藻细胞以斥力作用为主，进而减少了细胞对颗粒物的摄取量。 为了进一步阐明HA对ZrO 2 毒性影响的作用机理，我们测定了SOD的活性变化。SOD可使细胞中活性氧物种(ROS)保持稳态水平，并保护细胞免受ROS的不利影响 [ 17 ] 。如图5所示，与对照相比，本文所研究的不同浓度的HA并未引起SOD活性有显著的变化，说明HA对斜生栅藻的毒性与ROS的产 图4. 在不同浓度的腐殖酸(HA， 1， 10和40 mg/L)存在下1和50 mg/L nZrO 2 对斜生栅藻的生长抑制率。相同字母代表数据间无显著性差异(显著性水平p < 0.05) 图5. 在不同浓度的腐殖酸(HA， 1， 10， and 40 mg/L)存在下1和50 mg/L nZrO 2 对斜生栅藻的SOD活性。处理组与对照组进行统计上的显著性差异比较(显著性水平*p < 0.05和**p < 0.001) 生无关。同时，生长抑制毒性测试的结果发现较高浓度(10和40 mg/L)的HA对绿藻有生长抑制作用，结合SOD的分析结果可得出HA对绿藻的毒性与其自身的遮光效应有关。此外，发现1 mg/L nZrO 2 对SOD活性没有显著性的影响，而50 mg/L nZrO 2 显著性地提高了SOD的活性(p < 0.05)，说明nZrO 2 可通过诱导产生ROS引起绿藻细胞的氧化应激效应，进而产生了生长抑制毒性作用。当有HA存在时，1 mg/L nZrO 2 对SOD活性亦没有显著性的影响，这说明HA提高nZrO 2 的生长抑制毒性与氧化应激效应无关，只与HA自身产生的毒性作用有关。当有1 mg/L HA存在时，50 mg/L nZrO 2 依然显著地提高了SOD活性，而当有10和40 mg/L HA存在时，50 mg/L nZrO 2 对SOD活性并没有显著性的影响，说明高浓度HA的存在显著地降低了高浓度nZrO 2 诱导的SOD活性。这也说明HA可通过减轻高浓度nZrO 2 诱导的绿藻细胞氧化应激效应而降低颗粒物的细胞毒性作用。综上，HA可显著地影响nZrO 2 对斜生栅藻的毒性，且影响机理与HA自身的遮光效应和其可调节颗粒物诱导的氧化应激作用有关。