《Marine Environmental Research》：Tracking Photoinhibition and Failure Dynamics in Algae Under Combined Exposure to UVB and Water-Accommodated Oil Fractions
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本研究通过PAM荧光法和PDMS被动采样技术，量化了紫外线辐射与石油水可分配组分（WAFs）对微藻光合系统II的协同毒性效应，发现UVB与表面活性剂（CMC）共同作用时，光毒性阈值显著降低，威胁浮游植物生产力。
V.F. 托罗西安（V. Torosyan）|V. 蒂莫菲耶夫（V. Timofeev）|拉查加拉贾·戴里亚亚萨米（Ratchagaraja Dhairiyasamy）|迪克尚特·瓦尔什尼（Deekshant Varshney）|苏巴夫·辛格（Subhav Singh）
俄罗斯苏尔古特州立大学，苏尔古特 – 628412
摘要
紫外线辐射的增加以及水环境中持续存在的石油衍生污染物引发了人们对它们对初级生产者综合影响的担忧。微藻（如普通小球藻Chlorella vulgaris）由于其表面栖息的特性和对光系统II（PSII）损伤的高度敏感性而尤为脆弱。在石油混合物存在的情况下，紫外线（UV）压力下光合作用失败所带来的危害尚未得到充分量化，尤其是在环境实际光谱条件下。本研究通过表征紫外线辐射和石油烃类对藻类PSII功能及存活率的联合影响来填补这一知识空白。研究旨在利用PAM荧光法进行失效阈值量化，并通过被动采样技术检测自由溶解的烃类。使用可编程太阳模拟器提供72小时的PAR+UVA和PAR+UVA+UVB光照条件，同时以环境相关浓度施用含有或不含阴离子表面活性剂的原油水溶性组分（WAFs）。PDMS被动采样器针对目标多环芳烃（PAHs）进行了校准，并验证了其吸收动力学。失效时间定义为Fv/Fm ≤ 0.4阈值的交叉点，并在不同处理组中生成了危害曲线。值得注意的是，在UVB照射下，尤其是在含有表面活性剂且达到临界胶束浓度的WAF处理组中，失效风险显著增加，表明存在协同光毒性。这些发现凸显了紫外线和化学压力因素对浮游植物生产力的综合威胁。本研究建立的框架为多压力条件下的失效风险量化提供了一种可靠的方法。未来的研究应探讨自然系统的长期适应动态及群落层面的影响。
部分摘录
引言
淡水微藻维持着内陆水域的生产力和生物地球化学功能，因此破坏光合作用的压力因素会通过整个水生食物网传播。城市和城郊流域不断受到小规模石油泄漏、船舶活动、道路径流以及再移动的沉积物中石油衍生成分的污染。同样的水体还承载着来自洗涤剂和个人护理产品的表面活性剂的额外负担。
材料与方法
选择普通小球藻（Chlorella vulgaris）作为实验对象，因为它是一种全球分布的淡水初级生产者，具有明确的生理指标，且细胞体积小，便于进行精确的光学、荧光和化学测量。从公认的藻类培养物库中获取克隆株，并在采用超纯水配制的无菌OECD TG 201培养基中维持生长。培养物在22 ± 1 °C的温度下、光照条件下于1升硼硅酸盐烧瓶中繁殖。
结果与讨论
通过将模拟器输出与一系列太阳天顶角条件下的代表性晴朗天空表面光谱进行对比，进行了纬度和季节相关的真实性验证。以相同条件下的数据为基础，比较了带积分的UVA（315–400 nm）和UVB（280–315 nm）辐照度及累积剂量，并将模拟程序置于明确的野外环境范围内，而非单一参考标准下。
结论
本研究量化了原油水溶性组分（WAFs）在阳光作用下的光毒性对普通小球藻（Chlorella vulgaris）的影响，并利用校准的PAR–UVA–UVB模拟器、PAM荧光法、PDMS被动采样技术和基于危害的混合模型进行了测试。不同处理条件下的生长反应有所不同：在没有表面活性剂（SLES）的情况下，PAR条件下的生长EC50值为5.00 ± 4.45 mg L-1；在PAR+UVA+UVB条件下（无SLES）为1.17 ± 0.06 mg L-1-1
CRediT作者贡献声明
V. 托罗西安（V. Torosyan）：撰写 – 审稿与编辑、可视化、验证、方法学、研究、数据分析、概念构建。V. 蒂莫菲耶夫（V. Timofeev）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督、方法学、研究、数据分析、概念构建。拉查加拉贾·戴里亚亚萨米（Ratchagaraja Dhairiyasamy）：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、软件使用、资源管理、方法学、研究、数据分析。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究的潜在利益冲突。
数据可用性
本研究使用的数据集可应合理请求向通讯作者获取。利益冲突声明
? 作者声明不存在任何可能影响本文研究的已知财务利益冲突或个人关系。
