汞是一種高毒性的全球污染物,其主要污染來(lái)源為各種化工制造過(guò)程的人為排放,氣態(tài)單質(zhì)汞可在大氣中進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸,并最終通過(guò)干濕沉降累積在沉積物中。沉積物中存著大量的厭氧微生物,通過(guò)微生物介導(dǎo)的汞甲基化過(guò)程可將排放的無(wú)機(jī)汞轉(zhuǎn)化為高毒性甲基汞,甲基汞又可通過(guò)食物鏈富集對(duì)人體造成健康威脅。硫化汞納米顆粒(HgS_NP)是一種“新”發(fā)現(xiàn)的重要形態(tài)顆粒汞,大量研究表明多種化工生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)有HgS_NP生成,例如石油、天然氣的整個(gè)生產(chǎn)鏈以及工業(yè)廢水的處理過(guò)程,同時(shí)在各種環(huán)境介質(zhì)中也發(fā)現(xiàn)HgS_NP的大量存在。有研究表明這些生成的HgS_NP可以被甲基化進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生危害,因此這些化工過(guò)程產(chǎn)生的HgS_NP也將造成環(huán)境威脅。本論文將對(duì)HgS_NP后續(xù)的環(huán)境影響進(jìn)行進(jìn)一步的監(jiān)控和評(píng)估,尤其是它的生物可利用性�；诖�,本研究利用同位素示蹤技術(shù)、單細(xì)胞-電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）、尺寸排阻色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜（SEC-ICP-MS）、透射電子顯微鏡（TEM）等技術(shù)手段研究H... 

【文章來(lái)源】：江漢大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ICP-MS組成[10]

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第17頁(yè)量分析就尤為重要。常用的連續(xù)浸提、選擇性提取的方法雖能在得到一些有效信息，但仍存在著提取劑選擇困難，步驟繁瑣等諸多問(wèn)題。急需一種新的技術(shù)手段來(lái)解決細(xì)胞內(nèi)的元素分析，單細(xì)胞-ICP-MS技術(shù)的誕生，為這一方面的研究提供了新的思路。隨著對(duì)單個(gè)細(xì)胞為研究對(duì)象的分析需求不斷增加，建立一個(gè)快速、高通量的單細(xì)胞元素分析方法顯得尤為重要。單細(xì)胞-ICP-MS技術(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展的關(guān)于單個(gè)細(xì)胞內(nèi)元素形態(tài)及含量的分析方法。單細(xì)胞-ICPMS是在時(shí)間分辨模式下檢測(cè)分散液中的細(xì)胞，細(xì)胞數(shù)量由譜圖中的單細(xì)胞信號(hào)個(gè)數(shù)表示，細(xì)胞中的元素含量則與單細(xì)胞信號(hào)強(qiáng)度呈正相關(guān)[98]。Wang等[99]利用單細(xì)胞-ICP-MS檢測(cè)出宮頸癌細(xì)胞（Hela）、肺癌細(xì)胞（A549）及正常的人支氣管上皮細(xì)胞（16HBE）中微量元素（Fe、Mn、Cu、Zn、P、S）含量，通過(guò)對(duì)比不同細(xì)胞間的各微量元素含量差異，可區(qū)分出腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞。Ho等[100]使用單細(xì)胞-ICP-MS對(duì)小球藻中的鎂（Mg）含量進(jìn)行分析，并利用單分散的MgO納米顆粒懸浮液對(duì)單個(gè)小球藻的Mg信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)標(biāo)定，其結(jié)果同酸消解定量結(jié)果表現(xiàn)出很好的一致性，證明了該方法的可行性。圖1-2單細(xì)胞-ICP-MS分析的基本原理[98]Fig1-2Principleofsinglecell-ICP-MSanalysis單個(gè)細(xì)胞在ICP中的行為與普通的液體樣品不同，其更像分散的固體顆粒。如圖1-2所示，對(duì)于均相溶解態(tài)的樣品而言，在經(jīng)過(guò)等離子體時(shí)會(huì)產(chǎn)生穩(wěn)定連續(xù)的正價(jià)離子，從而在質(zhì)譜中得到連續(xù)而平穩(wěn)的信號(hào)，無(wú)“尖刺”出現(xiàn)；而對(duì)于非均相的細(xì)胞分散液，由于細(xì)胞內(nèi)元素更為集中高，因而經(jīng)

江漢大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第24頁(yè)示。通過(guò)優(yōu)化，在ATCCMedium1957原始配方基礎(chǔ)上加入酵母提取物和L-半胱氨酸后，鐵還原鹽GeobactersulfurreducensPCA可在本實(shí)驗(yàn)條件下快速生長(zhǎng)，生長(zhǎng)周期大大縮短，且細(xì)菌濃度得以提高。細(xì)菌在實(shí)驗(yàn)室純培養(yǎng)條件下展現(xiàn)出4個(gè)階段：遲緩期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期，在培養(yǎng)0-12h遲緩期，12-36h為對(duì)數(shù)期，36-54h為穩(wěn)定期，54h以后進(jìn)入衰亡期。圖2-1鐵還原菌GeobactersulfurreducensPCA的生長(zhǎng)曲線（a）原始培養(yǎng)基-生長(zhǎng)曲線[102]（b）優(yōu)化培養(yǎng)基-生長(zhǎng)曲線Fig2-1GrowthcurveofironreducingbacteriaGeobactersulfurreducensPCA（a）Originalmedium-growthcurve（b）Optimizemedia-growthcurve但當(dāng)添加暴露液HgCl2和HgSNP時(shí)，其添加成分L-半胱氨酸含有的巰基小分子會(huì)與汞結(jié)合[13.14]，影響最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而酵母提取物含有多類蛋白質(zhì)等復(fù)雜成分對(duì)本實(shí)驗(yàn)暴露體系影響過(guò)大，故暴露時(shí)所用的培養(yǎng)基應(yīng)除去半胱氨酸和酵母提取物。既需保證鐵還原菌GeobactersulfurreducensPCA的快速生長(zhǎng)和活性，還需使最終暴露體系不受其他成分因素干擾，故設(shè)置三步培養(yǎng)法：生長(zhǎng)培養(yǎng)基（包含酵母提取物和L-半胱氨酸）-過(guò)渡培養(yǎng)基（減量酵母提取物和L-半胱氨酸）-暴露培養(yǎng)基（無(wú)酵母提取物和L-半胱氨酸）。在已確認(rèn)的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期（30h）時(shí)，使用了生長(zhǎng)培養(yǎng)基和過(guò)渡培養(yǎng)基的菌液分散性好，細(xì)菌數(shù)量密度可達(dá)~108/mL。而暴露培養(yǎng)基中的菌液出現(xiàn)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象，細(xì)菌活性低且無(wú)法測(cè)定OD600值，無(wú)法確認(rèn)細(xì)菌數(shù)量。通過(guò)三步培養(yǎng)法，馴化細(xì)菌使其逐漸適應(yīng)并減少對(duì)酵母提取物和L-半胱氨酸這兩種營(yíng)養(yǎng)成分的依賴性。為了明確鐵還原菌對(duì)HgSNP的攝入及甲基化作用，需要確保HgSNP的暴露濃度既01020304050600.000.200.400.600.80光密度OD

【參考文獻(xiàn)】：
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