Distinct responses of Chlorella vulgaris upon combined exposure to microplastics and bivalent zinc

普通小球藻 微塑料 化学 流式细胞术 环境化学 小球藻 毒性 抗氧化剂 污染物 吸附 吸附 生物物理学 生物化学 藻类 生物 植物 分子生物学 有机化学
作者
Yunxue Li,Sitong Liu,Zhiyong Ji,Jun Sun,Xianhua Liu
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:442: 130137-130137 被引量:32
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.130137
摘要

Microplastics (MPs) and heavy metals are ubiquitous pollutants in the aquatic environment. In this study, the sorption behavior of two typical MPs (PVC and PE) to bivalent zinc ions (Zn(II)) and their combined toxic effects on Chlorella vulgaris were systemically studied. The growth inhibition rate, the activities of photosynthesis and antioxidant enzymes (SOD and CAT), the cell membrane integrity and the cell apoptosis rate were employed to evaluate the toxicity. Our result showed that PVC and PE have different adsorption capacities for Zn(II), and the combined exposure to Zn(II) and MPs had distinct patterns on the inhibition of the cell growth and induction of oxidative stress. Under our experimental concentrations, PE and Zn(II) showed a synergistic effect, while PVC and Zn(II) exhibited an antagonistic effect. Finally, an action mechanism was proposed to explain the experimental phenomena. This study demonstrated that flow cytometry can be a powerful tool to study the toxic effect of MP composites, and MPs can not only allow a free ride for the water contaminants, but also remarkably alter their toxic effects on phytoplankton. These effects deserve further consideration during evaluation of ecological risks of MPs in the water environment.
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