新興污染物對微藻的毒性作用與機(jī)制研究進(jìn)展

洪喻，郝立翀，陳足音

北京林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083

新興污染物(emerging contaminants, ECs)在2002年由Richardson提出[1]，一般指尚未被相關(guān)的環(huán)境管理政策法規(guī)或排放控制標(biāo)準(zhǔn)限制，但根據(jù)其高檢出頻率，被視為存在潛在健康影響并有可能被納入管制范圍的物質(zhì)。這類物質(zhì)通常不是新合成物質(zhì)，而是已長期存在環(huán)境中，但由于普遍濃度較低和監(jiān)測手段的局限，其普遍存在的特性和潛在的危害在近期才被發(fā)現(xiàn)和研究。近年來，人們關(guān)注較多的新興污染物有全氟化合物(perfluorinated compounds, PFCs)、微塑料(microplastics, MPs)、藥品及個人護(hù)理品(pharmaceuticals and personal care products, PPCPs)和多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)等[1-5]；此外，人造甜味劑[5-6]、鹵代甲磺酸[7]和稀土元素[8]等也逐漸引起關(guān)注。在研究污染物的水生態(tài)毒理學(xué)時發(fā)現(xiàn)，新興污染物在水環(huán)境中的長期存在，不僅對生活用水的安全構(gòu)成了威脅，還影響著湖庫、海洋及流域的生物生存與群落結(jié)構(gòu)，干擾甚至破壞生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，存在巨大的安全隱患。

近些年來，許多學(xué)者從基因、分子、生化、細(xì)胞、生理器官、個體、種群及群落等不同生命層次，來研究有毒有害因素(特別是環(huán)境污染物)對水生生態(tài)系統(tǒng)中各種動物、植物與微生物的影響，通過直接或間接的分析檢測，解析損害作用、影響規(guī)律與可能的作用機(jī)制，研究結(jié)果可為水環(huán)境中污染物的防治、水環(huán)境保護(hù)及生態(tài)風(fēng)險評價提供理論基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)支持。微藻是研究水生生態(tài)必不可少的對象，常用來評價水生生態(tài)系統(tǒng)的健康程度。污染物對微藻的影響表現(xiàn)在多個方面，如對微藻生長、細(xì)胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)、光合作用、細(xì)胞內(nèi)氧化還原平衡及活性酶水平的影響等。同時，微藻也是重要的水環(huán)境監(jiān)測指示生物，一直被用來直觀判斷水體的污染程度；近些年來，不僅水生生態(tài)學(xué)和環(huán)境監(jiān)測中利用微藻進(jìn)行研究，微藻還被視為水生態(tài)毒理學(xué)的重要研究對象。

本文綜述了包括全氟化合物、多環(huán)芳烴、藥品及個人護(hù)理品、納米材料、微塑料和稀土元素在內(nèi)的共6類新興污染物對微藻的毒性作用與機(jī)制，通過總結(jié)分析提出建議和展望，以期服務(wù)于該領(lǐng)域今后的發(fā)展。

1 全氟化合物對微藻的毒性作用與機(jī)制(Toxic effects and mechanisms of perfluorochemicals on microalgae)

PFCs是一類廣泛存在于自然環(huán)境中的持久性有機(jī)污染物，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和日常生活的諸多領(lǐng)域中，如作為表面活性劑和表面保護(hù)劑應(yīng)用于地毯、皮革、造紙、包裝、家具、堿性清潔劑、洗發(fā)水和殺蟲劑等產(chǎn)品的制作中。自20世紀(jì)中期至今，已有數(shù)百種含有全氟有機(jī)化合物產(chǎn)品被開發(fā)、生產(chǎn)并大規(guī)模應(yīng)用。

Latala等[9]研究全氟化合物對微藻的毒性影響發(fā)現(xiàn)，綠藻對全氟羧酸的敏感性高于全氟磺酸鹽或全氟羧酸的銨鹽，而藍(lán)藻和硅藻對這些化合物的敏感性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于綠藻。表1中總結(jié)了現(xiàn)有的全氟污染物對微藻的半數(shù)效應(yīng)濃度(medium effective concentration, EC50)，發(fā)現(xiàn)全氟羧酸的毒性影響顯著強于全氟鹽類。同時，除全氟辛磺酸(perfluorooctanesulfonate, PFOS)和Polyfox 656外，全氟化合物對綠藻的毒性影響顯著弱于藍(lán)藻和硅藻。全氟化合物因其獨特的表面高疏水性而備受關(guān)注，然而該特性也可能導(dǎo)致其摻入微藻細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層從而引起膜通透性增大。Xu等[10]研究表明，高濃度PFOS顯著增加小球藻細(xì)胞膜的通透性，低濃度PFOS對通透性改變不明顯，而細(xì)胞膜高通透性可能造成PFOS刺激胞內(nèi)活性氧自由基的產(chǎn)生，從而引起其他生物大分子的脂質(zhì)過氧化損傷，這可能是其毒性作用的主要機(jī)制。PFCs的烷基鏈長度或分配系數(shù)不同反映其親脂性差異，可對細(xì)胞膜通透性產(chǎn)生影響，因而影響其對藻的毒性效應(yīng)。一般來說，PFCs對微藻的EC50值隨著鏈增長而降低，LogEC50值與鏈長具有良好的線性關(guān)系[9,11]。由表1總結(jié)亦可發(fā)現(xiàn)上述規(guī)律，表明當(dāng)全氟化合物鏈增長時毒性影響也隨之增大。

微藻長期暴露于低濃度的全氟辛酸(perfluorooctanoic acid, PFOA)細(xì)胞內(nèi)也會產(chǎn)生過多的活性氧自由基(reactive oxygen species, ROS)，致使細(xì)胞出現(xiàn)膜脂質(zhì)過氧化在內(nèi)的氧化損傷。例如，全氟辛酸(PFOA)可顯著抑制2種綠藻包括蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)和羊角月牙藻(Selenastrumcapricornutum)的生長[12]，PFOA具有高疏水疏油的表面活性，可導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性的降低并可通過被動轉(zhuǎn)運進(jìn)入微藻細(xì)胞，使得葉綠素a和葉綠素b含量降低，超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和過氧化氫酶(catalase, CAT)活性隨著濃度增加出現(xiàn)先增加后降低，其中羊角月牙藻對PFOA的耐受濃度高于蛋白核小球藻。在PFOS的影響下，普通小球藻(Chlorellavulgaris)細(xì)胞內(nèi)丙二醛(malondialdehyde, MDA)和活性氧含量隨著PFOS濃度的增加而增加，SOD和CAT活性先增加后降低；PFOS使小球藻的葉綠素a濃度降低，使得藻細(xì)胞生長和繁殖受到抑制，而高濃度PFOS能使藻細(xì)胞葉綠素b濃度降低，進(jìn)而加劇對藻光合作用的影響[10]。

表1 全氟化合物(PFCs)對微藻的毒性作用Table 1 Toxicities of perfluorinated compounds (PFCs) on microalgae

PFOS的毒性作用還表現(xiàn)在與其他污染物的聯(lián)合作用上，無論其他單個污染物的毒性程度如何，PFOS的存在都將改變共存污染物的表觀毒性。PFOS可能通過對細(xì)胞膜功能的破壞，影響藻細(xì)胞對其他污染物的攝取，進(jìn)而對不同疏水性有機(jī)化合物的毒性產(chǎn)生差異性影響，表現(xiàn)為協(xié)同或拮抗作用[13]。因此，當(dāng)PFOS與其他類型污染物共存時，可能會對水生生態(tài)系統(tǒng)帶來潛在風(fēng)險[14]。

2 多環(huán)芳烴對微藻的毒性作用與機(jī)制(Toxic effects and mechanisms of polycyclic aromatic hydrocarbons on microalgae)

多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是煤、石油、木材和紙張等在不完全燃燒或還原性氣氛中熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)性碳?xì)浠衔?，是一類持久性有機(jī)污染物。迄今已發(fā)現(xiàn)有200多種PAHs，其中相當(dāng)一部分具有致癌性，如苯并[α]芘和苯并[α]蒽等。多環(huán)芳烴對微藻的毒性作用亦表現(xiàn)出不同的規(guī)律?，F(xiàn)已知多種PAHs可以抑制微藻生長繁殖、刺激氧化應(yīng)激反應(yīng)、干擾光合作用，同時微藻也對PAHs存在富集、降解和代謝等方面的作用。

PAHs對微藻的毒性不僅體現(xiàn)在對微藻生長的抑制，其對不同微藻的毒性特異還可能影響微藻間的種群關(guān)系，甚至導(dǎo)致自然條件下的優(yōu)勢物種發(fā)生改變。畢蓉[17]研究發(fā)現(xiàn)，蒽對赤潮異彎藻(Platymonashelgolandica)和青島大扁藻(Heterosigmaakashiwo)的96h-EC50分別為3.092 mg·L-1和7.025 mg·L-1，在共培養(yǎng)體系中青島大扁藻的種群生長所受的影響比赤潮異彎藻更顯著。在青島大扁藻和赤潮異彎藻初始接種生物量比分別為1∶4、1∶1以及4∶1時，蒽脅迫條件下青島大扁藻種群的環(huán)境容納量K值分別達(dá)到對照組種群K值的18倍、9倍和4倍，蒽脅迫對赤潮異彎藻種群密度的影響與青島大扁藻相反。由此表明，這2種微藻的種間競爭關(guān)系發(fā)生改變，其中赤潮異彎藻的競爭優(yōu)勢可被削弱，而青島大扁藻則在競爭中占據(jù)了極為明顯的優(yōu)勢。一般情況下，PAHs的存在對微藻表現(xiàn)出抑制作用，部分條件下表現(xiàn)出毒物興奮效應(yīng)，但這種效應(yīng)與PAHs及微藻的種類密切相關(guān)，因而表現(xiàn)出不同的規(guī)律。例如，低濃度(0.02 mg·L-1)菲、芘和蒽處理對3種赤潮微藻的生長均表現(xiàn)出有刺激作用，而高濃度(0.04、0.06、0.08、0.10和0.12 mg·L-1)處理則顯示出抑制作用[18]；Croxton等[19]研究了萘、芘和苯并[α]芘對底棲硅藻短吻菱形藻(Nitzschiabrevirostris)生長的影響，發(fā)現(xiàn)了一定濃度的PAHs暴露能夠抑制該藻的生長，同時PAHs的暴露可使該藻脂質(zhì)和細(xì)胞膜受損程度增加；蒽對米氏凱倫藻(Kareniamikimotoi)的生長具有持續(xù)的抑制效應(yīng)[20]；熒蒽在低濃度時對中肋骨條藻表現(xiàn)出生長刺激作用，而在菲的作用下該藻的生長則始終是受到抑制[21]。

與PAHs對微藻生長影響類似，PAHs對藻細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)的影響也具有不同規(guī)律。Lei等[22]在研究芘對普通小球藻、扁盤柵藻(Scenedesmusplatydisus)、四尾柵藻(Scenedesmusquadricauda)和羊角月牙藻的毒性時發(fā)現(xiàn)，藻細(xì)胞中谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase, GPX)、SOD和CAT的活性與對照相比均無顯著差別，可見在上述4種淡水微藻中抗氧化系統(tǒng)的改變可能并不是芘毒性作用的主要機(jī)制。微藻對芘也有一定的耐受與代謝能力，但不同藻之間差異較大，如扁盤柵藻和四尾柵藻代謝芘效率高于羊角月牙藻，而相比之下普通小球藻則幾乎不能代謝芘[23]。相應(yīng)的，不同微藻受芘脅迫時的細(xì)胞響應(yīng)規(guī)律也存在差異。經(jīng)芘處理后，谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量與谷胱甘肽巰基轉(zhuǎn)移酶(glutathione S-transferase, GST)、谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase, GR)3種GSH依賴性酶的活性的變化在不同微藻中有所不同。經(jīng)1.0 mg·L-1芘處理4 d時，GSH和GST在扁盤柵藻和羊角月牙藻中顯著增加(> 30 U)，在普通小球藻(< 20 U)中保持不變，表明GSH和GST可能參與芘在藻細(xì)胞中的轉(zhuǎn)化過程。由于GR在維持細(xì)胞內(nèi)GSH穩(wěn)態(tài)中起重要作用，因此，隨著GSH含量和GST活性的增加GR也應(yīng)該有所增加。然而，在Lei等[22]的研究中發(fā)現(xiàn)芘處理的扁盤柵藻和羊角月牙藻中GSH和GST較對照顯著提高，但GR仍與對照在同一水平。據(jù)此推斷，GSH可能是芘參與藻細(xì)胞代謝轉(zhuǎn)化的重要途徑之一。Wang等[24]研究羊角月牙藻暴露于多種PAHs(包括菲、芴、熒蒽、芘和苯并[α]芘)時發(fā)現(xiàn)藻細(xì)胞葉綠素與GSH含量均降低，同時SOD和過氧化物酶(peroxidase, POD)的活性在初期升高?？梢姡⒃鍖Σ煌琍AHs的氧化應(yīng)激響應(yīng)差異較大，現(xiàn)有研究十分有限，關(guān)于微藻抗氧化系統(tǒng)對PAHs的響應(yīng)規(guī)律仍需進(jìn)一步研究。

PAHs對微藻的光合作用系統(tǒng)也有一定的影響，如表現(xiàn)出毒物興奮效應(yīng)，即高濃度抑制生長，低濃度促進(jìn)生長。Pérez等[25]研究球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)暴露于萘、菲、芘和熒蒽，發(fā)現(xiàn)這4種PAHs均能降低微藻的光化學(xué)效率，作用強弱依次為熒蒽≥芘>菲>萘。針對這幾種PAHs，還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[26]，低濃度暴露下菲對赤潮異彎藻光合速率沒有明顯的影響，而芘和蒽處理的赤潮異彎藻光合速率則有所提高，但高濃度下上述PAHs對赤潮異彎藻光合作用均表現(xiàn)為顯著抑制。

不同微藻對PAHs的生物富集、吸附和轉(zhuǎn)化過程也不同。Lei等[27]研究普通小球藻、四尾柵藻、扁盤柵藻和羊角月牙藻對熒蒽和芘的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)4種微藻均能通過吸附和轉(zhuǎn)化將培養(yǎng)基中的熒蒽和芘去除，但是去除效率各不相同。與去除單一PAHs相比，微藻去除熒蒽和芘混合物的效率更高，表明兩種PAHs共存可能刺激了微藻的吸附轉(zhuǎn)化能力。另外還發(fā)現(xiàn)，羊角月牙藻去除低分子量PAHs主要通過降解，并且當(dāng)同時暴露于低劑量的鎘、鋅、銅和鎳混合物時其去除效果可能被增強。進(jìn)一步研究還發(fā)現(xiàn)金屬混合物的存在可刺激微藻對高分子量PAHs的吸收，過程中未產(chǎn)生明顯的降解，熒蒽和芘的中間體未出現(xiàn)顯著變化，對熒蒽和芘的吸收率達(dá)到88%～117%[28]。賈汭嬋[29]研究新月柱鞘藻(Cylindrothecaclosterium)對沉積物中菲和芘的降解發(fā)現(xiàn)，藻細(xì)胞葉綠素a含量在一定程度上可以影響其對PAHs的降解，但多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)活性的強弱才是影響菲和芘降解的主要因素，此外，新月柱鞘藻的釋氧作用對沉積物中菲和芘的降解影響也較大。

當(dāng)PAHs單一存在時，其對微藻的毒性往往低于重金屬，而與重金屬共存時聯(lián)合毒性則是隨著暴露時間和劑量表現(xiàn)為加成、協(xié)同或拮抗，特別是反映在藻細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)上(以抗氧化酶活性和抗氧化物質(zhì)含量表征)[24]。例如，50 mg·L-1表面活性劑長鏈烷基苯磺酸鹽(linear alkylbenzene sulfonates, LAS)與不同濃度蒽(2、4、6、8和10 mg·L-1)聯(lián)合作用于青島大扁藻，發(fā)現(xiàn)藻細(xì)胞增長率比起蒽單獨處理時分別降低了25.73%、42.60%、43.33%、60.79%和77.23%[30]。當(dāng)多種PAHs共存時，對微藻的聯(lián)合毒性也不是簡單的疊加，而表現(xiàn)為協(xié)同或拮抗作用。如，十六烷基三甲基氯化銨(cetyltrimethylammonium chloride, CTAC)與熒蒽混合對普通小球藻的聯(lián)合毒性隨著熒蒽濃度增加而變化，由低濃度的協(xié)同效應(yīng)(0～50 μg·L-1)變?yōu)楦邼舛鹊霓卓棺饔?50～200 μg·L-1)[31]。總之，PAHs對微藻的毒性作用與PAHs自身的理化性質(zhì)有關(guān)，也受到暴露的微藻藻種的影響，另外，微藻生長狀態(tài)與所處環(huán)境條件也可能會影響PAHs對微藻的毒作用[32]。

3 藥物和個人護(hù)理用品對微藻的毒性作用與機(jī)制(Toxic effects and mechanisms of pharmaceutical and personal care products on microalgae)

藥物和個人護(hù)理用品(pharmaceutical and personal care products，PPCPs)由抗生素、固醇類激素、藥物和清潔劑等物質(zhì)組成，通過水相傳遞和食物鏈進(jìn)行擴(kuò)散，在水環(huán)境中廣泛存在。雖然其半衰期短、濃度低，但由于人類活動連續(xù)輸入使得PPCPs表現(xiàn)為“持續(xù)存在”。在環(huán)境中PPCPs痕量存在，其對微藻的毒作用隨微藻的不同以及污染物本身的差異而有所不同。目前，對微藻毒性研究較多的PPCPs主要是抗生素與增塑劑類污染物，其中常用抗生素對綠藻的研究最多，對硅藻的研究則相對較少，總結(jié)見表2。

分析表2中PPCPs的種類和毒作用濃度的數(shù)值大小，發(fā)現(xiàn)藥品中大環(huán)內(nèi)酯類抗生素對微藻的毒作用最為顯著，其次是喹諾酮類、四環(huán)素類和酰胺醇類。β-內(nèi)酰胺類抗生素作用于藍(lán)藻的EC50遠(yuǎn)低于綠藻和硅藻，數(shù)值相差2～7個數(shù)量級。此外，低劑量的消炎鎮(zhèn)痛藥和抑菌劑對微藻的毒作用也十分明顯。抗抑郁類藥物對微藻的毒性根據(jù)微藻種類和物質(zhì)類型差異有所不同，而表面活性劑對微藻的毒性大小則隨著鏈長度的增加而逐漸增大。杜氏鹽藻對抑菌劑三氯生最為敏感(EC50= 3.55 μg·L-1)，其次是抗抑郁藥物氟西??；羊角月牙藻是PPCPs毒作用研究最多的藻種之一，發(fā)現(xiàn)其對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素、抗抑郁藥物氟西汀和舍曲林均十分敏感；小球藻對PPCPs的敏感性則弱于其他綠藻；除磺胺地托辛外，一般藍(lán)藻對各類藥物均表現(xiàn)出較強的敏感性，更適合作為指示藻種。

痕量的PPCPs可能促進(jìn)微藻的生長[33]，但是由于PPCPs種類復(fù)雜，不同的PPCPs及其作用濃度對微藻生長的影響也各有不同。相同濃度的鄰苯二甲酸二丁酯(dibutyl phthalate, DBP)作用于不同微藻，發(fā)現(xiàn)低劑量DBP(< 1 000 μg·L-1)顯著促進(jìn)球形棕囊藻、紅胞藻的生長，對普林藻、東海原甲藻、血紅哈卡藻、中肋骨條藻和海洋小球藻也有較強的促進(jìn)作用，而對三角褐指藻的生長則無明顯影響[34]。已有研究發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲酸酯類污染物具有內(nèi)分泌干擾物的特性，對微藻可能起到了類似生長激素的作用，使得劑量很低時也表現(xiàn)出顯著的生長促進(jìn)作用[35]。Delorenzo和Fleming[36]考察了雙氯芬酸、三氯生、卡馬西平、辛伐他汀、氯貝西酸和氟西汀共6種PPCPs對杜氏鹽藻(Dunaliellatertiolecta)的毒性，發(fā)現(xiàn)均影響鹽藻細(xì)胞的生長，其中三氯生影響最大，經(jīng)80 mg·L-1處理時密度降低42%。除卡馬西平外，三氯生、氟西汀、辛伐他汀、雙氯芬酸和氯貝酸的96 h-EC50含量分別為3.55、169.81、22 800、185 690和224 180 μg·L-1。Jarvis等[37]的研究也發(fā)現(xiàn)卡馬西平并不直接影響初級生產(chǎn)力。而三氯生則在環(huán)境濃度下即可對鹽藻產(chǎn)生顯著的毒性效應(yīng)。另有關(guān)于三氯生與卡馬西平對綠球藻的毒作用研究，發(fā)現(xiàn)三氯生的毒作用強于卡馬西平，其中低濃度(0.391 mmol·L-1)三氯生作用下綠球藻表現(xiàn)出適應(yīng)能力，細(xì)胞內(nèi)脂肪酸合成的抑制程度、蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變均明顯較高濃度(100 mmol·L-1)時低；而卡馬西平則是通過其疏水作用而影響藻細(xì)胞磷脂雙層，作用于膜上特定蛋白質(zhì)從而破壞細(xì)胞膜，并且藻細(xì)胞經(jīng)長時間暴露可對卡馬西平的毒作用產(chǎn)生抗性[38]。

表2 藥品及個人護(hù)理品(PPCPs)對微藻的毒性作用Table 2 Toxicities of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) on microalgae

續(xù)表2PPCPs種類(Classification of PPCPs)微藻種類(Microalgae species)EC/IC處理時間(Processing time)參考文獻(xiàn)（References）抗腫瘤藥物(Antineoplastic drugs)硫鳥嘌呤(Guanine)硅藻門(Bacillariophyta)骨條藻(Skeletonema pseudocostatum)EC50=8.5×10-6 mol·L-172 h[45]抗炎鎮(zhèn)痛藥物(Anti-inflammatory analgesics)萘普生(Naproxen)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 3.7 mg·L-196 h[42]抗炎藥物(Anti-inflammatory drugs)酮洛芬(Ketoprofen)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 2.0 mg·L-196 h[42]抗皮膚病藥物(Anti-dermatological drugs)克羅米通(Crotamiton)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 3.5 mg·L-196 h[42]心血管藥物(Cardiovascular drugs)普魯卡因胺(Procainamide)綠藻門(Chlorophyta)扁藻(Tetraselmis chuii)EC50 = 104 mg·L-196 h[48]四環(huán)素類抗生素(Tetracycline antibiotic)強力霉素(Doxycycline)綠藻門(Chlorophyta)扁藻(Tetraselmis chuii)EC50 = 22 mg·L-196 h[48]鎮(zhèn)痛藥物(Analgesic)二氟尼柳(Diflunisal)綠藻門(Chlorophyta)雨生紅球藻(Haematococcus pluvialis)EC50 = 0.12 mg·mL-196 h[43]喹諾酮類抗生素(Quinolone antibiotic)環(huán)丙沙星(Ciprofloxacin)沙氟沙星(Shafloxacin)綠藻門(Chlorophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)硅藻門(Bacillariophyta)綠藻門(Chlorophyta)普通小球藻(Chlorella vulgaris)EC50 = 0.313 mg·L-1羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 2.97 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 11.3 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.015 mg·L-1角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 24 mg·L-1羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 16 mg·L-196 h[49]未知(Unknown)[50]72 h[51]96 h[52]氟奎諾酮類抗生素(Fluoroquinolone antibiotic)恩諾沙星(Enrofloxacin)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)IC50 = 5.18 mg·L-1梭桿纖維藻(Ankistrodesmus fusiformis)IC50 = 10.6 mg·L-196 h[53]喹諾酮類抗生素(Quinolone antibiotic)左氧氟沙星(Levofloxacin)諾氟沙星(Norfloxacin)綠藻門(Chlorophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)EC10 = 1.3 mg·L-1圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 = 0.053 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 = 0.29 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 0.19 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 0.062 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 = 0.038 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 = 1.7 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 = 0.63 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50 = 0.63 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 16.6 mg·L-172 h[41]144 h[54]144 h[54]抗生素(Antibiotic)林可霉素(Lincomycin)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 1 510 μg·L-1硅藻門(Bacillariophyta)梅尼小環(huán)藻(Cyclotella meneghiniana)EC50 = 1 630 μg·L-1藍(lán)藻門(Cyanophyta)聚球藻(Synechococcus leopoliensis)EC50 = 195 μg·L-196 h[55]96 h[55]四環(huán)素類抗生素(Tetracycline antibiotic)金霉素(Chlortetracycline)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)綠藻門(Chlorophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.05 mg·L-1羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 3.1 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)IC50 = 1.19 mg·L-1梭桿纖維藻(Ankistrodesmus fusiformis)IC50 = 2.23 mg·L-196 h[56]96 h[53]抑菌藥物(Antibacterial drug)喹乙醇(Olaquindox)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 5.1 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 40 mg·L-196 h[56]大環(huán)內(nèi)酯類抗生素(Macrolide antibiotic)螺旋霉素(Spiramycin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.005 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 2.3 mg·L-196 h[56]

續(xù)表2PPCPs種類(Classification of PPCPs)微藻種類(Microalgae species)EC/IC處理時間(Processing time)參考文獻(xiàn)（References）氨基糖苷類抗生素(Aminoglycoside antibiotic)鏈霉素(Streptomycin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 0.007 mg·L-196 h[56]EC50 = 0.034 mg·L-124 h[57]EC50 = 0.133 mg·L-196 h[56]EC50 = 1.5 mg·L-124 h[57]四環(huán)素類抗生素(Tetracycline antibiotic)四環(huán)素(Tetracycline)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.09 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 2.2 mg·L-196 h[56]大環(huán)內(nèi)酯類抗生素(Macrolide antibiotic)泰樂菌素(Tylosin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 0.034 mg·L-196 h[56]EC50 = 0.29 mg·L-124 h[57]EC50 = 1.38 mg·L-196 h[56]EC50 =0.0089 mg·L-124 h[57]抗生素(Antibiotic)泰妙菌素(Tylenin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.003 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 0.165 mg·L-196 h[56]β-內(nèi)酰胺類抗生素(β-Lactam antibiotics)芐青霉素(Benzethin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.006 mg·L-196 h[56]氨基糖苷類抗生素(Aminoglycoside antibiotic)慶大霉素(Gentamicin)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 19.2 mg·L-172 h[51]多肽類抗生素(Peptide antibiotic)萬古霉素(Vancomycin)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 724 mg·L-172 h[51]大環(huán)內(nèi)酯類抗生素(Macrolide antibiotic)紅霉素(Erythromycin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)綠藻門(Chlorophyta)圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 = 0.035 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 = 0.27 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 0.43 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 0.023 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 = 0.023 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 = 0.20 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 = 0.16 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50 = 0.23 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 0.0366 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)IC50 = 170 mg·L-1144 h[54]144 h[54]72 h[44]酰胺醇類抗生素(Amide alcohol antibiotic)甲砜霉素(Thiamphenicol)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 = 1.3 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 = 13 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 14 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 0.32 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 = 0.43 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 = 3.5 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 = 0.36 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50 = 0.67 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 8.86 mg·L-1144 h[54]144 h[54]

續(xù)表2PPCPs種類(Classification of PPCPs)微藻種類(Microalgae species)EC/IC處理時間(Processing time)參考文獻(xiàn)（References）四環(huán)素類抗生素(Tetracycline antibiotic)土霉素(Terramycin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)綠藻門(Chlorophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)硅藻門(Bacillariophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)綠藻門(Chlorophyta)圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 = 0.032 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 = 0.39 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 0.19 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 0.062 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 = 0.35 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 = 7.0 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 = 1.1 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50 = 2.0 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 0.342 mg·L-1羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 4.5 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.207 mg·L-1角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 1.6 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 5.4 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 0.6 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)IC50 = 0.64 mg·L-1梭桿纖維藻(Ankistrodesmus fusiformis)IC50 = 4.17 mg·L-1144 h[54]144 h[54]96 h[52]24 h[57]96 h[53]磺胺類抗菌藥物(Sulfonamide antibiotics)磺胺地托辛(Sulfadipine)藍(lán)藻門(Cyanophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 = 480 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 > 2 000 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 1 500 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 500 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 = 470 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 > 2 000 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 = 1 100 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50 = 760 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 2.30 mg·L-1144 h[54]144 h[54]144 h[54]硝基咪唑類抗生素(Nitroimidazole antibiotic)磺胺甲惡唑(Sulfamethoxazole)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.55 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 > 9 mg·L-1羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)EC10 = 0.066 mg·L-124 h[57]24 h[57]72 h[41]咪唑類抗真菌藥(Imidazole antifungal)酮康唑(Ketoconazole)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)IC50 = 3.25 mg·L-172 h[44]硝基咪唑類抗生素(Nitroimidazole antibiotic)甲硝唑 (Metronidazole)綠藻門(Chlorophyta)小球藻(Chlorella sp.)EC50 = 45.1 mg·L-1羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 39.1 mg·L-172 h[58]

續(xù)表2PPCPs種類(Classification of PPCPs)微藻種類(Microalgae species)EC/IC處理時間(Processing time)參考文獻(xiàn)（References）抑菌藥物(Antibacterial drug)甲氧芐啶(Trimethoprim)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)硅藻門(Bacillariophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 > 200 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 > 200 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 11 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 150 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 > 200 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 = 53 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 > 200 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50 > 200 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 80.3 mg·L-1羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 130 mg·L-1角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 16 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 112 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 6.9 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 > 9 mg·L-1144 h[54]144 h[54]96 h[52]96 h[52]24 h[57]磺胺類抗菌藥物(Sulfonamide antibiotics)磺胺嘧啶(Sulfadiazine)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.135 mg·L-1硅藻門(Bacillariophyta)角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 403 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 7.8 mg·L-196 h[52]β-內(nèi)酰胺類抗生素(β-Lactam antibiotics)阿莫西林(Amoxicillin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.0037 mg·L-1硅藻門(Bacillariophyta)角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 3 108 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 250 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 > 2 000 mg·L-196 h[52]72 h[51]β-內(nèi)酰胺類抗生素(β-Lactam antibiotics)氨芐西林(Ampicillin)藍(lán)藻門(Cyanophyta)綠藻門(Chlorophyta)圓柱類魚腥藻(Anabaena cylindrica NIES-19)EC50 = 0.14 mg·L-1水華魚腥藻(Anabaena flos-aquae ATCC 29413)EC50 = 3.3 mg·L-1魚腥藻(Anabaena variabilis NIES-23)EC50 = 2.2 mg·L-1銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa NIES-44)EC50 = 0.00020 mg·L-1惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii NIES-107)EC50 = 0.013 mg·L-1念珠藻屬(Nostoc sp. PCC 7120)EC50 > 200 mg·L-1聚球藻(Synechococcus leopoldensis IAM M-6)EC50 = 0.083 mg·L-1聚球藻(Synechococcus sp.PCC 7002)EC50= 0.0069 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 > 1 000 mg·L-1羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 > 2 000 mg·L-1144 h[54]144 h[54]72 h[51]抗生素(Antibiotic)氟甲喹(Fluoroquine)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.159 mg·L-1硅藻門(Bacillariophyta)角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 18 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 5.0 mg·L-1藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 > 8.8 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 = 0～16 mg·L-196 h[52]24 h[57]喹啉酮類殺菌劑(Quinolinone fungicide)惡喹酸(Oxolinic acid)藍(lán)藻門(Cyanophyta)銅綠微囊藻(Microcystis aeruginosa)EC50 = 0.180 mg·L-1硅藻門(Bacillariophyta)角毛藻(Rhodomonas salina)EC50 = 10 mg·L-1綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)EC50 = 16 mg·L-196 h[52]β-內(nèi)酰胺類抗生素(β-Lactam antibiotics)頭孢菌素(Cephalosporins)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)EC50 > 600 mg·L-172 h[51]

續(xù)表2PPCPs種類(Classification of PPCPs)微藻種類(Microalgae species)EC/IC處理時間(Processing time)參考文獻(xiàn)（References）降高血壓藥物(Hypertensive drugs)阿替洛爾(Atenolol)鎮(zhèn)痛藥物(Analgesic)對乙酰氨基酚(Paracetamol)精神藥物(Psychotropic drugs)咖啡因(Caffeine)心腦血管病藥物(Cardiovascular drugs)艾芬地爾(Affindel)殺蟲劑(Insecticide)避蚊胺(Mosquito)消炎鎮(zhèn)痛藥(Anti-inflammatory analgesics)吲哚美辛(Indomethacin)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)EC10 = 27mg·L-1EC10 = 490 mg·L-1EC10 = 120 mg·L-1EC10 = 0.30 mg·L-1EC10 = 16 mg·L-1EC10 = 4.6 mg·L-172 h[41]香料(Spices)p-百里香酚(p-Thymol)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)EC10 = 3.5 mg·L-172 h[41]表面活性劑(Surfactant)C11-LASC12-LASC13-LAS綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)EC10 = 26 mg·L-1EC10 = 15 mg·L-1EC10 = 1.7 mg·L-172 h[41]抑菌劑(Bacteriostatic agent)三氯生(Triclosan)三氯生(Triclosan)三氯卡班(Triclocarban)三氯生(Triclosan)綠藻門(Chlorophyta)綠藻門(Chlorophyta)硅藻門(Bacillariophyta)杜氏鹽藻(Dunaliella tertiolecta)橢圓小球藻(Chlorella ellipsoidea)巴夫杜氏藻(Dunaliella parva)羊角月牙藻(Pseudokirchneriella subcapitata)羊角月牙藻(Selenastrum capricornutum)羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)骨條藻屬(Skeletonema pseudocostatum)EC50 = 3.55 μg·L-1EC50 = 1 441.5 μg·L-1EC50 = 39 μg·L-1EC50 = 0.012 mg·L-1EC50 = 0.112 mg·L-1EC10= 0.00054 mg·L-1EC10 = 0.0077 mg·L-1EC50 = 9.5×10-6 mol·L-196 h[36]96 h[46]96 h[42]96 h[59]72 h[41]72 h[45]其他(Others)2-苯氧基乙醇(2-Phenoxyethanol)間苯二酚(Resorcinol)二苯甲酮(Benzophenone)西曲溴銨(Cedrammonium bromide)綠藻門(Chlorophyta)羊角月牙藻(Raphidocelis subcapitata NIES-35)硅藻門(Bacillariophyta)骨條藻屬(Skeletonema pseudocostatum)EC10 > 130 mg·L-1EC10 = 72 mg·L-1EC50 =1.1×10-6 mol·L-1EC50= 4.5×10-6 mol·L-172 h[41]72 h[45]

注：*羊角月牙藻的拉丁名為Raphidocelissubcapitata，以前也稱為Selenastrumcapricornutum或Pseudokirchneriellasubcapitata。

Note: *Raphidocelissubcapitatawas formerly known asSelenastrumcapricornutumorPseudokirchneriellasubcapitata.

PPCPs作用于藻細(xì)胞誘發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)可能是其毒害微藻的重要機(jī)制之一。如卡馬西平幾乎可以完全抑制斜生柵藻和小球藻葉綠素a的合成，同時微藻細(xì)胞內(nèi)SOD和CAT活性均出現(xiàn)活性提高的變化[60]。四環(huán)素也被發(fā)現(xiàn)可顯著抑制微藻生長與生理活動，抑制光化學(xué)過程并刺激細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)[61]；紅霉素、環(huán)丙沙星和磺胺甲惡唑均對羊角月牙藻的抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生破壞作用，主要表現(xiàn)在對抗壞血酸(ascorbic acid, AsA)和GSH生物合成、抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)、葉黃素循環(huán)和抗氧化酶(如SOD、CAT和GPX)活性等方面的削弱或促進(jìn)[62]?？股貙λ{(lán)藻的毒作用機(jī)制主要是通過影響蛋白質(zhì)合成(如氯霉素)和DNA復(fù)制(如喹諾酮)起作用，但對綠藻的毒害則主要歸因于抑制光合作用[56,63]。由于目前研究仍不充分，同時也有一些技術(shù)手段方面的限制，使得PPCPs對微藻致毒的精準(zhǔn)細(xì)胞分子機(jī)制仍不十分明確。

微藻暴露于PPCPs時細(xì)胞可能出現(xiàn)損傷變化，但是同樣微藻反作用于PPCPs對其表現(xiàn)出一定的去除作用，包括生物吸附、生物累積和細(xì)胞內(nèi)外的生物降解[64]。因此微藻可影響PPCPs的遷移轉(zhuǎn)化及其在食物鏈中的毒性[65]。如海洋舟形硅藻(Naviculaincerta)對壬基酚表現(xiàn)出一定的生物降解和較強的生物積累作用，因此壬基酚有可能經(jīng)微藻富集向上層食物鏈轉(zhuǎn)移最終對高等生物及人類造成威脅[66]；而有研究報道2種淡水綠藻斜生柵藻和蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidosa)對黃體酮和炔諾孕酮表現(xiàn)出較強的降解轉(zhuǎn)化作用，生物吸附是次要作用，生物轉(zhuǎn)化才是主要機(jī)制[66]。微藻對PPCPs的生物累積可能與后者的致毒機(jī)制有關(guān)[67]；微藻吸附PPCPs可能與細(xì)胞表面的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)有關(guān)，且與環(huán)境因素(如pH、碳含量等)有關(guān)。微藻也可能通過代謝作用和胞外酶直接作用降解PPCPs[68]。然而同一微藻對不同濃度的PPCPs以及不同微藻對相同PPCPs均具有不同程度的生物累積與生物降解特性[69]。如，蛋白核小球藻吸附三氯生為主要去除機(jī)制，而鏈帶藻(Desmodesmussp.)和斜生柵藻則主要通過生物轉(zhuǎn)化來去除三氯生[70]。目前關(guān)于微藻吸附轉(zhuǎn)化PPCPs的研究仍然有限，且去除機(jī)制隨微藻和PPCPs種類而異。

多種PPCPs共存時表現(xiàn)為聯(lián)合作用，如低劑量時的協(xié)同作用，可顯著增加對水生生物的不利影響。Delorenzo和Fleming等[36]研究2種混合物——“辛伐他汀+氯貝特酸”和“氟西汀+三氯生”的組合效應(yīng)時發(fā)現(xiàn)2種混合物均對杜氏鹽藻均表現(xiàn)為毒性相加作用。然而PPCPs種類復(fù)雜，其聯(lián)合效應(yīng)既與混合比例有關(guān)又與具體劑量有關(guān)，基因表達(dá)差異等也決定了毒性作用機(jī)制的差異。如，螺旋霉素與阿莫西林混合對銅綠微囊藻呈現(xiàn)復(fù)雜的毒性效應(yīng)，即隨著混合物中螺旋霉素比例的增加，毒性效應(yīng)從拮抗轉(zhuǎn)為協(xié)同，同時psbA、psaB與rbcL表達(dá)水平的變化導(dǎo)致葉綠素a含量的差異，mcyB表達(dá)的差異也在基因水平上調(diào)控了微囊藻毒素的產(chǎn)生量[71]。

4 納米材料對微藻的毒性作用與機(jī)制(Toxic effects and mechanisms of nanomaterials on microalgae)

納米氧化物、碳納米材料以及納米金屬等新興合成材料應(yīng)用范圍廣，近年來越來越多地涌入環(huán)境當(dāng)中，由于其結(jié)構(gòu)微小，能輕易進(jìn)入生命體，高環(huán)境暴露風(fēng)險使得其可能對水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成巨大潛在的威脅[72]。納米材料通常粒徑小于100 nm，主要包括碳基納米材料(如石墨烯、氧化石墨烯、單壁碳納米管和多壁碳納米管等)、無機(jī)納米材料(如納米金屬、納米金屬氧化物和量子點等)。納米材料最顯著的特征是其粒徑大小，這是它們的理化性質(zhì)與生物活性的重要決定因素，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種納米材料可能引起有害生物學(xué)效應(yīng)[73-74]。

早在2003年，就有學(xué)者在《Science》期刊上發(fā)表了關(guān)于納米材料毒性效應(yīng)的文章。隨后2006年，Nel等[75]在《Science》上就納米材料的毒性與機(jī)理發(fā)表了更為深入的研究成果。納米材料對環(huán)境與人體健康的影響開始備受關(guān)注。納米材料作用于微藻的研究是近幾年才開始的。2013年Ahmad等[76]發(fā)現(xiàn)納米CoFe2O4對小球藻的生長抑制率高達(dá)32.30%(50 μmol·L-1)和58.75%(100 μmol·L-1)，表明納米CoFe2O4低濃度即可顯著抑制小球藻的繁殖。2016年Chae和An[77]研究了銀納米線對萊茵衣藻的毒作用，發(fā)現(xiàn)20 μm長的納米線毒性遠(yuǎn)大于10 μm。銀納米粒子的大小對其產(chǎn)生溶解Ag+的量有很大影響，而Ag+的存在可能直接對微藻產(chǎn)生毒性影響[78]。尺寸較大的納米粒子無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，而較小的則可能引起復(fù)雜的細(xì)胞毒性效應(yīng)?？偟膩碚f，納米顆?？梢鹪寮?xì)胞生長與光合作用抑制及脂質(zhì)過氧化，且毒性程度取決于納米材料的性質(zhì)、濃度和粒徑。

納米粒子損傷微藻主要表現(xiàn)在降低葉綠素含量，使細(xì)胞生成ROS引發(fā)脂質(zhì)過氧化等自由基損傷反應(yīng)。如，納米CoFe2O4能引起小球藻的劑量依賴性氧化應(yīng)激。隨著納米CoFe2O4濃度的增加，氧化應(yīng)激響應(yīng)的蛋白質(zhì)含量增加，酸性磷酸酶(acid phosphatase, AP)活性增大。低濃度與高濃度納米CoFe2O4經(jīng)ROS作用于微藻可能產(chǎn)生2種不同的毒作用模式，較低濃度下小球藻具有較高的ROS清除活性，而較高濃度下CoFe2O4會麻痹抗氧化系統(tǒng)使ROS清除能力喪失[76]。2012年Oukarroum等[79]發(fā)現(xiàn)，納米銀可降低小球藻和杜氏鹽藻的葉綠素含量，促使細(xì)胞產(chǎn)生過量ROS；納米銀粒子可直接作用于小球藻細(xì)胞表面，并結(jié)合成大的聚集體[79-80]；而納米塑料珠則可通過電荷作用吸附于微藻表面[81]；多壁碳納米管暴露濃度大于1 mg·L-1時可顯著影響杜氏鹽藻的生長，隨著濃度增加抑制作用增強，ROS水平升高，其與細(xì)胞表面的直接接觸可能與PS Ⅱ功能損傷有關(guān)[82]；納米TiO2亦可抑制微藻的生長與光合作用，可誘導(dǎo)可溶性蛋白質(zhì)的合成，使細(xì)胞器降解，減少葉綠體的數(shù)量，甚至出現(xiàn)質(zhì)壁分離，過程中類胡蘿卜素和葉綠素b含量出現(xiàn)增加[83]。同時，諸如石墨烯等納米材料還能通過吸附常量營養(yǎng)素，導(dǎo)致培養(yǎng)基營養(yǎng)物質(zhì)耗竭，對微藻產(chǎn)生間接毒作用[84]。

另外，遮蔽效應(yīng)和損傷類囊體膜可能是納米材料作用于微藻光合作用系統(tǒng)的主要機(jī)制。納米CoFe2O4附著于小球藻的細(xì)胞壁阻礙其對光的利用，并且聚集于藻細(xì)胞內(nèi)使光合作用類囊體膜嚴(yán)重受損，同時降低葉綠素a含量進(jìn)而抑制光合作用[76]。此外，納米粒子還可與藻細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)反應(yīng)還原金屬離子并重新釋放，使得藻細(xì)胞出現(xiàn)結(jié)構(gòu)溶解、細(xì)胞膜破裂與類囊體紊亂等現(xiàn)象[85-86]。

納米材料對微藻的基因亦表現(xiàn)出毒作用，但作用機(jī)制差別較大，如可能激發(fā)氧化應(yīng)激導(dǎo)致DNA損傷，或破壞膜結(jié)構(gòu)進(jìn)入核內(nèi)直接損傷DNA分子，或達(dá)到特定濃度和劑量才對DNA有所損傷。針對TiO2對衣藻造成的氧化脅迫，有研究通過檢測基因表達(dá)量發(fā)現(xiàn)，TiO2脅迫作用已在基因水平出現(xiàn)了明顯響應(yīng)，SOD1、GPX、CAT和PTOX2基因的表達(dá)水平出現(xiàn)異常變化，呈現(xiàn)先激增后下降的趨勢[87]。Ahmad等[76]在對納米CoFe2O4作用于小球藻的研究中也發(fā)現(xiàn)，隨著納米CoFe2O4濃度的增加，誘變型谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶(mutagenic glutathione S-transferase, Mu-GST)活性持續(xù)增加，表現(xiàn)出潛在的遺傳毒性。該研究提示了一些納米材料對微藻的毒作用具有級聯(lián)效應(yīng)，即隨著ROS的產(chǎn)生引發(fā)氧化應(yīng)激進(jìn)而導(dǎo)致DNA損傷并表現(xiàn)為生長抑制。而Schiavo等[88]研究納米材料對杜氏鹽藻的損傷作用發(fā)現(xiàn)，TiO2破壞細(xì)胞壁后首先作用于DNA。納米ZnO與TiO2不同，前者通過在杜氏鹽藻細(xì)胞壁附近的連續(xù)離子釋放產(chǎn)生毒作用，過程可能為首先干擾細(xì)胞分裂，進(jìn)而導(dǎo)致生長抑制，且對DNA的損傷隨著ZnO濃度增大而增強。總之，納米材料對微藻的毒作用機(jī)制主要包括細(xì)胞膜完整性破壞、蛋白質(zhì)氧化與變性、氧化脅迫、基因毒性和納米粒子中金屬離子的釋放等[89]。

5 微塑料對微藻的毒性作用與機(jī)制(Toxic effects and mechanisms of microplastics on microalgae)

微塑料(microplastics, MPs)(< 5 mm)在水生生態(tài)環(huán)境中廣泛存在，尺寸小至納米級別，介于1～100 nm之間的塑料稱為納米級微塑料。與納米材料類似，納米級微塑料體積很小，能夠輕易地穿過細(xì)胞膜進(jìn)入藻細(xì)胞內(nèi)部，或在藻細(xì)胞表面聚集從而引發(fā)遮蔽效應(yīng)，因此，納米級微塑料對微藻的毒性影響不容小覷。微塑料作為持久性有機(jī)污染物的一種，在環(huán)境中能夠穩(wěn)定存在，并且逐漸由大粒徑向小粒徑轉(zhuǎn)變。大量證據(jù)顯示，微塑料可能成為一個“長期”而“持久”的污染問題。近年來微塑料的污染情況逐漸加重，有研究估計到2025年海洋中塑料的積累將增加一個數(shù)量級[90]。

研究已發(fā)現(xiàn)納米微塑料和微藻之間存在吸附作用，吸附取決于微塑料的理化性質(zhì)和微藻的形態(tài)與生理生化特性，這種吸附會阻礙微藻的光合作用并促進(jìn)ROS的產(chǎn)生[81]。吸附在微藻細(xì)胞表面的微塑料可能在表面包裹甚至存在于功能區(qū)，從而限制細(xì)胞與環(huán)境之間的能量與物質(zhì)的交換或轉(zhuǎn)移，并阻礙營養(yǎng)物質(zhì)、光、CO2和O2從培養(yǎng)基進(jìn)入藻細(xì)胞內(nèi)。有害的藻代謝產(chǎn)物也有可能被鎖定在細(xì)胞內(nèi)從而擾亂藻細(xì)胞生長[91]。微藻培養(yǎng)物中微塑料的分布取決于微藻的種類和生理狀態(tài)[92]。物理損傷和氧化應(yīng)激可能使微藻在微塑料暴露過程中產(chǎn)生類黃酮，并且損傷類囊體和細(xì)胞膜[93]。

微塑料對微藻的毒性與其粒徑大小有關(guān)。如小粒徑(0.1 μm)的聚苯乙烯可抑制小球藻的光合作用，其強度大于大粒徑條件下(1.0 μm)。一般來說，微塑料粒徑越小對微藻的毒作用越顯著[93]。Sjollema等[94]發(fā)現(xiàn)小粒徑聚苯乙烯(0.05 μm)可顯著抑制杜氏鹽藻的生長，但當(dāng)粒徑增加至6 μm時卻無明顯影響。另外，Zhang等[91]發(fā)現(xiàn)聚氯乙烯微塑料(mPVC)(平均粒徑1 μm)顯著抑制微藻的生長，而聚氯乙烯大塊塑料碎片(bPVC)(平均粒徑1 mm)在考察的濃度范圍內(nèi)對微藻生長并無影響。

微塑料可干擾微藻細(xì)胞的光合作用。如，納米塑料對微藻生長和葉綠素a的含量有抑制作用，隨濃度增加抑制作用增大[95]。Mao等[93]研究小球藻暴露于不同粒徑的聚苯乙烯時藻細(xì)胞光合作用參數(shù)的變化發(fā)現(xiàn)，初期高濃度聚苯乙烯對小球藻的光合作用有抑制作用，且小粒徑(0.1 μm)的抑制作用強于大粒徑(1.0 μm)。隨著聚苯乙烯濃度的增加，對光合參數(shù)的影響也加劇。Fv/Fm在100 mg·L-1聚苯乙烯(0.1 μm)處理下的最大抑制比分別為10 mg·L-1和50 mg·L-1濃度下的1.4倍和1.3倍，而隨著暴露時間延長，0.1 μm聚苯乙烯(100 mg·L-1)30 d后Fv/Fm、RC/ABS和rETRmax相比對照分別升高了5.1%、7.2%和21.8%，F(xiàn)o/Fv降低了14.6%，而暴露于1.0 μm聚苯乙烯(100 mg·L-1)時前三個參數(shù)分別升高了5.1%、6.5%和12.5%，F(xiàn)o/Fv降低了14.1%。光合參數(shù)的變化規(guī)律與生長規(guī)律基本一致，可見，微塑料可以初期抑制而后期促進(jìn)小球藻的生長，這些結(jié)果為理解微塑料的水生態(tài)風(fēng)險提供了數(shù)據(jù)支持。

微塑料作用于微藻還可以引起基因水平的改變。Lagarde等[96]研究聚丙烯(PP)和高密度聚乙烯(HDPE)微塑料對萊茵衣藻的基因表達(dá)的影響發(fā)現(xiàn)， PP和HDPE(兩者粒徑均超過400 μm)在60 d內(nèi)不影響萊茵衣藻的生長，但參與糖生物合成的微藻相關(guān)基因卻出現(xiàn)了顯著的過表達(dá)，HDPE的影響尤為突出。關(guān)于基因水平影響的研究仍十分有限，關(guān)于微藻在微塑料脅迫時的基因表達(dá)差異與作用機(jī)制的研究今后有待加強。

微塑料也可與其他多種污染物共存發(fā)生聯(lián)合毒性作用。Prata等[48]研究發(fā)現(xiàn)在紅色熒光聚乙烯微球(1～5 μm)的存在時，普魯卡因胺和強力霉素在低mg·L-1范圍內(nèi)對海洋朱氏四爿藻(Tetraselmischuii)均表現(xiàn)出毒作用，并且與普魯卡因胺單獨處理相比，微塑料-普魯卡因胺混合物作用下微藻平均生長速率及葉綠素含量顯著降低，同樣微塑料-強力霉素混合處理亦對該藻表現(xiàn)出明顯的生長抑制，可見微塑料存在下混合毒性比藥物單獨存在時對微藻的毒性更強。而Davarpanah和Guilhermino[97]研究銅對朱氏四爿藻的毒作用時，發(fā)現(xiàn)1～5 μm紅色熒光聚乙烯微球在3.68、7.36、14.72、29.44和58.88 mg·L-1濃度下與銅共存并不對其毒作用產(chǎn)生干擾。內(nèi)分泌類干擾物雙酚A(BPA)常用于塑料制品的生產(chǎn)過程，目前在許多微塑料污染物中也發(fā)現(xiàn)有BPA的存在。對于微藻轉(zhuǎn)化BPA，Nakajima等[98]研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境中的淡水綠藻可以將BPA代謝為BPA糖苷，而后者可以積累在藻細(xì)胞內(nèi)，也可在綠藻作用下部分轉(zhuǎn)化為其他糖苷。

現(xiàn)有的研究認(rèn)為，微塑料對微藻無明顯的毒性累積效應(yīng)。Zhang等[91]研究mPVC對微藻的毒性效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，微塑料不會在短時間內(nèi)向微藻釋放有毒物質(zhì)，其與大部分納米材料不同對微藻沒有毒性累積效應(yīng)，對光合作用的損害作用可隨著暴露時間的延長而減緩。而微藻的生物適應(yīng)機(jī)制(如細(xì)胞壁的增厚與微藻之間的均相團(tuán)聚(homo-aggregation)以及微藻微塑料之間的異相團(tuán)聚(hetero-aggregation)可能是微塑料對藻類沒有毒性累積效應(yīng)的潛在原因[93]。

6 稀土元素對微藻的毒性作用與機(jī)制(Toxic effects and mechanisms of rare earth elements on microalgae)

稀土元素(rare earth elements, REEs)是周期表中ⅢB族釔和鑭系元素的總稱，是一類容易被忽視的新興污染物。最近隨著REEs在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、移動通信、能源和彈藥等方面使用量的增加，越來越多的REEs進(jìn)入水生態(tài)環(huán)境，對人體和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成一定威脅。

目前，研究普遍認(rèn)為不同的稀土元素對微藻的毒性作用相似，但之間仍存在一定差異[99]。Tai等[100]研究發(fā)現(xiàn)鑭系元素對單細(xì)胞微藻的毒性作用水平相當(dāng)，通過毒性大小對元素之間難以區(qū)分。而Gonzalez等[101]的研究卻發(fā)現(xiàn)，隨著原子序數(shù)的增加，鑭系元素對微藻的毒性作用按照镥(Lu)>釓(Gd)>鈰(Ce)依次減小。一般來說，低劑量的REEs可促進(jìn)微藻生長，而高劑量REEs則顯著抑制微藻的生長，表現(xiàn)為“Hormesis”即毒物興奮效應(yīng)，如，釔(Y)作用于微藻，在葉綠素形成過程中釔是某些酶的活化劑，同時Y可促進(jìn)氮和磷的吸收，因此Y對微藻葉綠素a和可溶性蛋白含量的影響具有毒物興奮效應(yīng)特征[102]；另有報道指出，0.1～2.0 mg·L-1的釹(Nd Ⅲ)能促進(jìn)銅綠微囊藻的生長，而高濃度Nd(Ⅲ)則顯著抑制微囊藻的生長[103]；較低濃度的鑭(La)和Ce則對微囊藻的生長具有促進(jìn)作用，在高濃度時則表現(xiàn)抑制作用，但抑制程度有差異[104]。低劑量La、Gd和Y混合作用于牟氏角毛藻和球等鞭金藻時，混合與單一REEs在低濃度時均可促進(jìn)藻體生長，但最佳促藻濃度不同[105-106]。對藻細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的影響方面，REEs可影響細(xì)胞中的中性脂質(zhì)組成，多不飽和脂肪酸降低，飽和脂肪酸增加[99]。干擾Ca(Ⅱ)的代謝及破壞細(xì)胞膜也是REEs對微藻的毒作用機(jī)制之一[107-108]。

REEs誘導(dǎo)微藻細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)是其致毒作用的重要機(jī)制之一。如，低濃度釔可使藻細(xì)胞中SOD活性提高，減少脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量，而高濃度釔則降低細(xì)胞SOD活性導(dǎo)致MDA含量迅速增加[102]；低濃度Nd(Ⅲ)脅迫下，銅綠微囊藻細(xì)胞內(nèi)葉綠素a與可溶性蛋白含量及CAT活性均增加，而高濃度處理組中細(xì)胞膜脂過氧化嚴(yán)重，MDA含量激增，CAT酶活性降低，藻細(xì)胞自身防御系統(tǒng)遭到破壞，氧化還原狀態(tài)失衡，微囊藻生長受到抑制[107]。

REEs作用于微藻光合作用系統(tǒng)，可通過影響光合色素發(fā)揮作用[99,109]，從而導(dǎo)致藻細(xì)胞組成的C/P、N/P和C/N比率發(fā)生變化[110]。REEs影響藻細(xì)胞光合色素含量的潛在機(jī)制可能是其促進(jìn)了藻體對N和P的吸收，誘發(fā)了葉綠素前體物大量合成，同時REEs還可能是葉綠素形成過程中某些酶的活化劑，在葉綠素形成過程中起到了間接作用[102,107,111]。王學(xué)等[112]研究認(rèn)為葉綠素a含量的變化主要是由于REEs影響了原葉綠素酸酯還原酶的活性和氨基-γ-酮戊酸的合成。一定濃度的REEs可增加藻細(xì)胞中C/P、N/P和C/N比率，該現(xiàn)象可能與低劑量REEs促進(jìn)了微藻同化二氧化碳與氮的吸收有一定關(guān)系。Rubisco(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase)被稱為雙功能酶，表現(xiàn)出羧化酶和氧化酶活性，對光合作用有重要影響。劉超[113]研究發(fā)現(xiàn)一定濃度的La(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)可誘導(dǎo)植物的Rubisco-Rubisco活化酶超復(fù)合體產(chǎn)生，從而大大加強Rubisco的羧化活性，提高光合碳同化能力；Hong[114]發(fā)現(xiàn)低劑量La(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)可誘導(dǎo)Rubisco與其活化酶形成中間復(fù)合物。同時，楊革和孔慶娥[115]研究隱甲藻發(fā)現(xiàn)，La(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)可促進(jìn)其固氮酶的活性。此外，隨著藻細(xì)胞生長至穩(wěn)定期增長速度的減緩，經(jīng)不同劑量REEs處理的藻細(xì)胞中P含量的變化不顯著[110]。

反過來，微藻也反作用于稀土元素，表現(xiàn)出一定的吸收和富集的能力。Birungi等[116]研究微藻細(xì)胞對La的吸附和解吸，發(fā)現(xiàn)鏈帶藻(Desmodesmusmultivariabilis)吸附La的效率最高，其最大吸附容量為100 mg·g-1。在初始濃度為100 mg·L-1時，鏈帶藻對La的解吸效率可達(dá)到初始濃度的90.92%，若用于富集稀土元素，該藻是優(yōu)選生物之一。

7 小結(jié)(Summary)

環(huán)境中各種新興污染物不斷出現(xiàn)，研究人員正積極努力開展針對新興污染物的風(fēng)險評價和控制方面的工作。但是無論在科學(xué)研究層面，還是在風(fēng)險控制與管理層面上，做好新興污染物的環(huán)境暴露、作用影響與毒性分析都是危害評估和生態(tài)風(fēng)險評價的基礎(chǔ)。微藻是地球上生長最快的自養(yǎng)生物，其光合作用為地球生產(chǎn)了約1/2的氧氣[117]，同時作為地球上最重要的初級生產(chǎn)者之一，將大量的二氧化碳固定用于生產(chǎn)各種有機(jī)碳化合物，肩負(fù)著為其他生物的生存與發(fā)展提供物質(zhì)與能量基礎(chǔ)的重要使命，因此，研究新興污染物對微藻的毒性作用與機(jī)制十分必要，不僅對新興污染物的生態(tài)風(fēng)險研究有重要意義，同時對開發(fā)基于微藻的新興污染物毒性檢測技術(shù)有重要理論參考價值。

目前，新興污染物對微藻的毒性影響具體表現(xiàn)在影響微藻的種間關(guān)系、細(xì)胞生長與結(jié)構(gòu)、胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)、干擾細(xì)胞內(nèi)抗氧化系統(tǒng)、光合作用過程、基因表達(dá)及微藻對污染物的吸收與降解轉(zhuǎn)化等方面。本文介紹了多種新興污染物，其中PFCs對微藻的毒作用與機(jī)制仍不深入，主要是氧化應(yīng)激反應(yīng)方面有一些報道，對微藻種群和基因?qū)用娴挠绊懹写钊胩骄俊FCs長期持久地存在于水環(huán)境中，其與其他多種污染物的聯(lián)合作用可能具有持續(xù)深遠(yuǎn)的危害，應(yīng)當(dāng)予以重視。PAHs對微藻的毒作用與機(jī)制研究較少，目前主要集中研究了微藻如何去除PAHs及其機(jī)制，因此，今后應(yīng)當(dāng)加強其對微藻種間關(guān)系、微藻抗氧化系統(tǒng)與基因表達(dá)等方面的研究，特別關(guān)注新型多環(huán)芳烴類污染物。對于PPCPs由于其種類繁多，目前針對微藻的毒作用研究主要集中在抗生素上，針對其他類型PPCPs的研究有待加強。另外，PPCPs在水環(huán)境中長期痕量存在，需關(guān)注低濃度PPCPs的長期污染對微藻的毒性效應(yīng)乃至對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)納米材料及微塑料對微藻的毒作用與其濃度與粒徑有關(guān)，而這2類污染物對微藻種間關(guān)系及藻細(xì)胞基因表達(dá)方面的影響研究卻十分有限亟待加強，對藻光合作用的影響機(jī)制亦不夠全面。REEs對微藻的毒性研究主要集中在對光合作用的影響方面，對基因表達(dá)的影響以及微藻吸收、富集和代謝REEs的研究均涉及較少。

總之，新興污染物對微藻的毒作用與機(jī)制的研究仍不系統(tǒng)，尚不清晰，毒性效應(yīng)及其生態(tài)風(fēng)險也未能準(zhǔn)確判定，今后可以考慮加強以下幾個方面的研究：(1)不僅開展微藻暴露于新興污染物的場景模擬研究，更應(yīng)重視實際暴露研究，在此過程中探明新興污染物在水/微藻、水/顆粒/微藻、水/底質(zhì)/微藻等多介質(zhì)環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為與賦存形態(tài)變化，分析新興污染物的生物可利用性，并解析新興污染物對微藻的實際暴露水平；(2)開展微藻對新興污染物的降解轉(zhuǎn)化行為研究，探明暴露后微藻代謝通路水平、信號通路水平的變化與機(jī)制，更為準(zhǔn)確地評估新興污染物對微藻可能帶來的毒性效應(yīng)，尤其關(guān)注對微藻增殖與固碳產(chǎn)氧能力的影響；(3)微藻在地球上無處不在，是生態(tài)系統(tǒng)中重要的初級生產(chǎn)者，包括氧氣在內(nèi)為其他生物提供了大量用于生存與繁衍所需的物質(zhì)與能量，新興污染物對微藻生長及其群落的干擾可能對整個生態(tài)系統(tǒng)造成巨大風(fēng)險，因此，建議將微藻列為優(yōu)先檢測生物類群，研究并開發(fā)適用于不同環(huán)境介質(zhì)(包括不同水環(huán)境)的新興污染物微藻毒性快速檢測技術(shù)。

致謝：感謝中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心魏東斌研究員在文章小結(jié)修改中給予的幫助；感謝美國佐治亞理工大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院謝興助理教授對本文英文摘要修改的幫助。