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浮游植物作为水生生态系统的初级生产者,其群落结构和功能受药物等微污染物影响。研究人员采用中宇宙实验方法,探究双氯芬酸(DIC)、布洛芬(IBU)和对乙酰氨基酚(PA)单独及联合作用。结果显示多药联合影响更显著,还明确了影响因素。该研究凸显多药污染风险。
浮游植物在水生生态系统中担当着初级生产者的关键角色,然而,药物及其他微污染物的存在,会对其群落结构以及发挥关键环境作用的能力产生影响。多数研究聚焦于单一药物对浮游植物的作用,可在自然环境里,多种药物常常同时被检测到,所以研究它们的联合效应,对于保护水生生物多样性和生态健康至关重要。
本研究运用中宇宙(mesocosm)实验方法,探究双氯芬酸(Diclofenac,DIC)、布洛芬(Ibuprofen,IBU)和对乙酰氨基酚(Paracetamol,PA)对浮游植物群落的联合影响。实验利用可控的室外中宇宙实验水槽,分别检测了单一暴露时,双氯芬酸(27.16 μg/L?1)、布洛芬(20.89 μg/L?1)、对乙酰氨基酚(6.92 μg/L?1)的影响;以及混合暴露时,DIC + IBU(22.39 μg/L?1)、DIC + PA(25.11 μg/L?1)、IBU + PA(26.30 μg/L?1)、DIC + IBU + PA(1.87 μg/L?1)的影响。
随着暴露时间的增加,这三种药物及其组合均对浮游植物的生物量和群落结构产生了不利影响。不过,三种药物联合作用时,对浮游植物的生理和群落结构参数产生的负面影响更为显著。在整个暴露期间,盘星藻属(Pediastrum)、真集结藻属(Euastrum)和微芒藻属(Micractinium)占比超过 60%。但在整个研究过程中,DIC + IBU 暴露组的浮游植物群落结构多样性最低。布洛芬 + 对乙酰氨基酚、双氯芬酸 + 对乙酰氨基酚、双氯芬酸 + 布洛芬 + 对乙酰氨基酚处理组的过氧化物酶和谷胱甘肽 - S - 转移酶活性,高于其他处理组。典范对应分析表明,硝酸盐和 pH 值会影响浮游植物的种群动态。
这项研究的结果揭示了水生环境中多种药物共存带来的风险,因为它们的联合效应能够显著改变浮游植物的结构和功能。