不同氮磷濃度對蛋白核小球藻砷富集和轉(zhuǎn)化的影響

劉　聰，許平平，王　亞，鄭燕恒，林巧云，唐　皓，張春華，葛　瀅*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇省海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210095；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，元素與生命科學(xué)示范實(shí)驗(yàn)室，南京 210095）

不同氮磷濃度對蛋白核小球藻砷富集和轉(zhuǎn)化的影響

劉聰1，許平平1，王亞1，鄭燕恒1，林巧云1，唐皓1，張春華2，葛瀅1*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，江蘇省海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210095；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，元素與生命科學(xué)示范實(shí)驗(yàn)室，南京 210095）

氮（N）、磷（P）是影響蛋白核小球藻生長的重要因素，通過改變培養(yǎng)液中N、P的濃度，可能實(shí)現(xiàn)對蛋白核小球藻富集砷（As）進(jìn)行調(diào)控。為探討N、P濃度對這種微藻吸收As的影響是否與其生長變化有關(guān)，采用室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，首先研究不同N、P濃度對蛋白核小球藻生長的影響；進(jìn)而選擇不影響小球藻生長的N（247、24.7 mg·L-1）、P（6、0.6 mg·L-1）濃度組合，設(shè)置0.8、8 mg·L-1的亞砷酸鹽（As3+）和砷酸鹽（As5+）處理3 d，研究N、P濃度對小球藻As富集和轉(zhuǎn)化的影響。結(jié)果表明，當(dāng)P濃度為6 mg·L-1時(shí)，N濃度降低到24.7 mg·L-1不會(huì)影響小球藻對As3+和As5+的富集及其胞內(nèi)As形態(tài)的轉(zhuǎn)化；而當(dāng)N濃度為247 mg·L-1時(shí)，P濃度降低到0.6 mg·L-1則會(huì)顯著增加小球藻對As3+和As5+的吸收和富集，藻細(xì)胞內(nèi)As5+還原、甲基化和外排也顯著增強(qiáng)。因此，在不影響小球藻細(xì)胞生長的條件下，P對其As富集和轉(zhuǎn)化過程的影響比N更為顯著。

蛋白核小球藻；氮；磷；砷；富集；轉(zhuǎn)化

劉聰，許平平，王亞，等.不同氮磷濃度對蛋白核小球藻砷富集和轉(zhuǎn)化的影響［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，35（9）：1665-1671.

LIU Cong，XU Ping-ping，WANG Ya，et al.Effects of various nitrogen and phosphorus concentrations on arsenic accumulation and transformation in Chlorella pyrenoidesa［J］.Journal of Agro-Environment Science，2016，35（9）：1665-1671.

砷是自然界中有毒的的類金屬元素，被列為Ⅰ類致癌物［1］。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)活動(dòng)的不合理排放導(dǎo)致砷污染日趨嚴(yán)重，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。在自然水體中，砷含量范圍為0.5～5000 μg· L-1［2］，在某些受污染的水體中甚至高達(dá)20 mg·L-1［3］，其形態(tài)以砷酸鹽（As5+）和亞砷酸鹽（As3+）為主［4］。

微藻是海洋和淡水生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者，以陽光、CO2、無機(jī)鹽和水分自養(yǎng)生長，通過光合作用產(chǎn)生氧氣和有機(jī)物，對維護(hù)水環(huán)境生態(tài)平衡具有重要作用。小球藻分布廣泛、適應(yīng)能力強(qiáng)，對砷的富集高達(dá)50 000 μg·g-1［5］，因而在含砷廢水的凈化上有巨大的潛力［6］，但其修復(fù)效果受到培養(yǎng)介質(zhì)中營養(yǎng)條件的影響［7］。

氮（N）、磷（P）等無機(jī)營養(yǎng)鹽是限制小球藻生長和繁殖的重要因子，不足或過多都會(huì)對藻細(xì)胞的生長和砷代謝過程產(chǎn)生影響。磷酸鹽（PO3-4）能與As5+競爭藻細(xì)胞膜上的磷酸鹽結(jié)合位點(diǎn)［8-9］，因此P含量的變化會(huì)影響小球藻對As的吸收和毒性。Bahar等［6］發(fā)現(xiàn)低 P增加了As5+對小球藻的毒性，Knauer等［10］報(bào)道低P促進(jìn)了蛋白核小球藻對As5+的富集，Levy等［11］和Karadjova等［12］則證實(shí)增加P營養(yǎng)降低了As5+和As3+對小球藻的吸收和毒性效應(yīng)。

與P相比，N對微藻As富集和轉(zhuǎn)化的影響則報(bào)道很少。Maeda等［13］發(fā)現(xiàn)隨著培養(yǎng)液硝酸鹽（）濃度的增加，念珠藻細(xì)胞中總砷的含量減少，Wang等［14］發(fā)現(xiàn)缺N條件下萊茵衣藻能夠富集更多的As3+。然而在上述研究中，N濃度的變化對藻類的生長有顯著的影響［13-14］，由此可能造成微藻As富集的差異。為了排除N、P濃度變化對小球藻生長的影響，本文在多個(gè)N、P水平中選出不影響藻細(xì)胞生長的N、P組合，再結(jié)合As3+和As5+處理，研究N、P濃度對小球藻As富集和轉(zhuǎn)化的影響，為揭示蛋白核小球藻As代謝的調(diào)控機(jī)制、提高水環(huán)境砷污染的修復(fù)效率提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1藻種及培養(yǎng)條件

蛋白核小球藻（C.pyrenoidesa）FACHB-5購于中科院武漢水生生物研究所國家淡水藻種庫。所用培養(yǎng)基為BG-11［15］，pH調(diào)至7.1，高壓蒸汽滅菌（121℃、30 min），培養(yǎng)條件為：溫度30±1℃，光照明暗比12 h∶12 h，光照強(qiáng)度為3500～4000 lx，培養(yǎng)期間每天定時(shí)搖勻3次。

1.2N、P濃度對蛋白核小球藻生長的影響

培養(yǎng)基N源和P源分別為NaNO3（247 mg N·L-1）和K2HPO4（6 mg P·L-1）。為研究N、P濃度對小球藻生長的影響，在固定一種元素濃度后，設(shè)置另一種元素的系列濃度（表1），連續(xù)培養(yǎng)，每天用酶標(biāo)儀測定小球藻的OD680值。固定P元素、不同N濃度的藻樣于第3 d收集，固定N元素、不同P濃度藻體由于第3 d生長無差異，故延長至第5 d收集，用甲醇提取色素，利用分光光度法分別測定其在470、653、666 nm處的A值，計(jì)算其葉綠素a，葉綠素b和類胡蘿卜素的含量［16］。

表1　培養(yǎng)液的N、P濃度設(shè)置Table 1 N and P concentrations in culture solution

1.3N、P濃度對蛋白核小球藻砷富集和轉(zhuǎn)化的影響

小球藻培養(yǎng)至對數(shù)期后，離心得到的藻細(xì)胞用去離子水清洗2次，將其轉(zhuǎn)入不同N、P濃度的BG11培養(yǎng)基。由于小球藻對缺N很敏感，為了避免藻細(xì)胞生長受抑制對As富集和代謝的影響，培養(yǎng)液N濃度設(shè)置為247 mg·L-1和24.7 mg·L-1，且沒有進(jìn)行缺N處理；另一方面，小球藻在生長過程中能大量吸收P并儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，為了降低藻細(xì)胞的P含量，小球藻在缺P營養(yǎng)液中培養(yǎng)2 d后，再轉(zhuǎn)至P濃度為6 mg·L-1和0.6 mg·L-1的培養(yǎng)基中。與前述小球藻生長實(shí)驗(yàn)類似，N、P濃度設(shè)置也采取了固定一種元素濃度、變換另一種元素濃度的方法，即247 mg·L-1N與6、0.6 mg· L-1P組合、6 mg·L-1P與247、24.7 mg·L-1N組合，在此基礎(chǔ)上設(shè)置As3+和As5+處理濃度0.8 mg·L-1、8 mg· L-1，每個(gè)處理3個(gè)平行，并以不加砷的藻液作為對照，初始OD680為0.085。為消除pH變化的影響，培養(yǎng)液中加入20 mmol·L-13-嗎啉丙磺酸（MOPS），控制pH 在7.1左右。培養(yǎng)3 d后，離心7 mL藻液，用去離子水清洗藻體2次，樣品消解后測定其富集的砷含量。另外離心7 mL藻體，用pH 7.0的0.1 mol·L-1磷酸緩沖鹽溶液（PBS）清洗（每次用量為5 mL并沖洗3次），去除藻細(xì)胞表面吸附的砷［17］，測定藻內(nèi)吸收的砷含量及其形態(tài)。

1.4藻體總砷的測定

稱取干重為1.00 g樣品，加入2 mL體積比為4∶1 的HNO3∶HClO4混合酸，轉(zhuǎn)至玻璃消煮管中，靜置過夜，采用海能SH230石墨消解儀（上海海能實(shí)驗(yàn)儀器科技有限公司）電熱消解至溶液澄清透明，趕酸至剩余約0.2 mL液體，用去離子水潤洗并移至5 mL容量瓶中，加濃鹽酸（優(yōu)級純）、10%硫脲和10%抗壞血酸混合溶液后定容［18］。采用氫化物發(fā)生-雙道原子熒光光度計(jì)（HG-AFS，北京吉天儀器有限公司）測定樣品砷含量，同批次運(yùn)用同樣方法消解標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（NIST-1568b），回收率為84%～102%，表明測定方法可靠。

1.5砷形態(tài)提取及測定

稱取干重樣品1.00 g，加入0.28 mol·L-1HNO3進(jìn)行提取，90℃水浴超聲10 min后14 000×g離心10 min，重復(fù)提取3次［19］，上清液合并后用0.22 μm濾膜過濾，濾液采用高效液相-氫化物發(fā)生-原子熒光（HPLC-HG-AFS，北京吉天儀器有限公司）測定小球藻中砷的形態(tài)。檢測條件如下：進(jìn)樣體積100 μL，陰離子交換柱（Hamilton PRP-X100），流動(dòng)相為17.5 mmol·L-1磷酸氫二銨（pH=6.1），等度洗脫；載流5%鹽酸；還原劑1.5%硼氫化鉀＋0.5%氫氧化鉀；屏蔽氣700 mL·min-1；載氣Ar，600mL·min-1；光電倍增管電壓270 V；燈電流100 mA。本實(shí)驗(yàn)中砷提取效率為84.7%～ 108.5%，說明提取方法可靠。

1.6數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2007和SPSS 20統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，用SigmaPlot 12.5作圖。采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和Duncan檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2　結(jié)果與分析

2.1不同N、P濃度對蛋白核小球藻生長的影響

由表2可以看出，P濃度為6 mg·L-1時(shí)，N濃度過高或過低都會(huì)影響小球藻的生長。而在藻體培養(yǎng)3 d內(nèi)，24.7 mg·L-1和247 mg·L-1的N濃度對OD680值、葉綠素a、b及類胡蘿卜素含量都沒有顯著影響。這表明，3 d內(nèi)24.7 mg·L-1和247 mg·L-1的N濃度對小球藻的生長沒有影響。

當(dāng)N濃度為247 mg·L-1，P濃度過高或過低也會(huì)影響小球藻的生長。藻體培養(yǎng)3 d時(shí)各個(gè)P濃度都不影響小球藻的OD680值，因此延長至第5 d，發(fā)現(xiàn)P濃度為0.6 mg·L-1和6 mg·L-1，對小球藻的OD680、葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素都沒有顯著性差異（表3）。這表明，5 d內(nèi)0.6 mg·L-1和6 mg·L-1的P濃度對小球藻生長沒有影響。

表2　不同N濃度對蛋白核小球藻生長的影響（3 d）Table 2 Effects of different N concentrations on growth of C.pyrenoidesa（3 d）

表3　不同P濃度對蛋白核小球藻生長的影響（5 d）Table 3 Effects of different P concentrations on growth of C.pyrenoidesa（5 d）

2.2不同N、P濃度對蛋白核小球藻砷富集的影響

由表4和表5可知：相同N、P濃度處理下，小球藻對砷的富集和吸收總量隨As3+和As5+處理濃度的增加而增加。當(dāng)N為247 mg·L-1時(shí)，降低P濃度導(dǎo)致藻細(xì)胞對As3+和As5+的富集和吸收都顯著增加（P＜0.05），而當(dāng)P濃度為6 mg·L-1時(shí)，降低N濃度卻不影響小球藻對As3+和As5+的富集和吸收。

2.3As3+處理下不同N、P濃度對蛋白核小球藻胞內(nèi)砷形態(tài)的影響

As3+處理小球藻3 d后，不同P濃度對藻細(xì)胞As形態(tài)及各形態(tài)的含量有顯著影響（圖1a）。在P-As3+處理組合下，胞內(nèi)主要以As3+和As5+兩種形態(tài)存在，其中As5+所占比例為42.8%～57.1%。當(dāng)As3+濃度為8 mg·L-1時(shí)，胞內(nèi)都出現(xiàn)了二甲基砷（DMA），表明當(dāng)外界As濃度高時(shí)，小球藻體內(nèi)存在砷甲基化途徑。此外，當(dāng)P濃度降為0.6 mg·L-1時(shí)，相同濃度的As3+處理下，胞內(nèi)As3+、As5+和DMA的含量都有明顯的增加。

然而，當(dāng)培養(yǎng)液P濃度不變，N濃度降為24.7 mg·L-1時(shí)，相同濃度的As3+處理下，N濃度的降低不會(huì)影響小球藻胞內(nèi)各As形態(tài)的含量（圖1b）。在N-As3+處理組合下，當(dāng)0.8 mg·L-1的As3+處理時(shí)，胞內(nèi)存在As3+和As5+兩種形態(tài)無機(jī)As，As5+所占比例為67.7%～68.9%。當(dāng)8 mg·L-1的As3+處理時(shí)，胞內(nèi)As以As3+、As5+和DMA三種形態(tài)存在，所占比例分別為35.8%～37.1%，48.3%～52.0%和12.2%～14.6%。

2.4As5+處理下不同N、P濃度對蛋白核小球藻胞內(nèi)砷形態(tài)的影響

由圖2可知，小球藻在As5+處理3 d后，各個(gè)N、P濃度組合下胞內(nèi)絕大多數(shù)是As5+，約占總As含量的94.2%～99.4%。不同濃度P-As5+處理組合下小球藻胞內(nèi)砷形態(tài)有明顯的差異，當(dāng)N濃度固定為247 mg·L-1、P降為0.6 mg·L-1時(shí)，會(huì)促進(jìn)胞內(nèi)As5+還原成As3+，隨后甲基化產(chǎn)生二甲基砷（DMA），并且在培養(yǎng)液中檢測到3.23 μg·L-1的DMA，說明小球藻在體內(nèi)甲基化后會(huì)將DMA排出體外。與As3+處理類似，當(dāng)P濃度固定為6 mg·L-1、N濃度降為24.7 mg·L-1時(shí)，胞內(nèi)各As形態(tài)的含量沒有明顯的變化，當(dāng)As5+處理濃度從0.8 mg·L-1上升至8 mg·L-1時(shí)，胞內(nèi)的As形態(tài)從只有As5+變?yōu)橐訟s5+為主，并有少量As3+。

表4　As3+處理下不同N、P濃度對小球藻富集砷和吸收砷的影響Table 4 Effects of different N and P concentrations on As accumulation and uptake of C.pyrenoidesa exposed to As3+

表5　As5+處理下不同N、P濃度對小球藻富集砷和吸收砷的影響Table 5 Effects of different N and P concentrations on As accumulation and uptake of C.pyrenoidesa exposed to As5+

圖1不同濃度P-As3+（a）和N-As3+（b）處理組合下蛋白核小球藻胞內(nèi)各種形態(tài)砷的含量Figure 1 Content of various As species in C.pyrenoidesa under different concentrations of P-As3+（a）and N-As3+（b）combinations

圖2不同濃度P-As5+（a）和N-As5+（b）處理組合下蛋白核小球藻胞內(nèi)各種形態(tài)砷的含量Figure 2 Content of various As species in C.pyrenoidesa under different P-As5+and N-As5+concentration combinations

3　　討論

3.1 N、P營養(yǎng)對蛋白核小球藻生長的影響

蛋白核小球藻含有豐富的蛋白質(zhì)，對N營養(yǎng)的需求比對P營養(yǎng)的需求更敏感。當(dāng)提供較少的N時(shí)，N營養(yǎng)不能維持小球藻的正常生長，由于硝酸鹽還原酶的活性存在一定閾值，提供較多的N元素時(shí)也會(huì)抑制其生長［20］。培養(yǎng)3 d時(shí)發(fā)現(xiàn)24.7 mg·L-1和247 mg·L-1的N濃度處理下小球藻生長和色素含量達(dá)到最佳。當(dāng)提供較多或較少的P元素時(shí)，前3 d小球藻的生長并沒有明顯的變化，這是由于小球藻細(xì)胞具有儲(chǔ)存磷酸鹽的功能，外界P含量較低時(shí)會(huì)利用體內(nèi)的磷酸鹽來維持其生長的需要［21］，但隨著體內(nèi)P含量的消耗，當(dāng)培養(yǎng)液中P濃度過高或過低時(shí)都表現(xiàn)出顯著抑制其生長。培養(yǎng)5 d和P濃度在0.6 mg·L-1和6 mg·L-1時(shí)，生長和色素含量達(dá)到最大。這說明N、P營養(yǎng)過高或者過低都會(huì)顯著影響蛋白核小球藻的生長和色素的合成，與馬彩虹等［22］發(fā)現(xiàn)N、P濃度過高和過低都會(huì)降低小球藻的生長是一致的。此外，微藻的生長也與其N∶P關(guān)系密切相關(guān)［23］，因此在大規(guī)模培養(yǎng)蛋白核小球藻時(shí)，N、P濃度和N∶P是生長的重要影響因素，適宜的N、P濃度和N∶P才能促進(jìn)小球藻的快速生長。

3.2N、P營養(yǎng)對蛋白核小球藻砷富集的影響

有研究指出，N濃度會(huì)影響微藻對As的富集。Maeda等［13］用100 mg·L-1的As5+處理念珠藻，細(xì)胞中總砷的含量隨培養(yǎng)液中硝酸鹽（）濃度的增加而減少。Wang等［14］發(fā)現(xiàn)缺N條件下萊茵衣藻能夠富集更多的As3+。然而本研究結(jié)果表明，降低N濃度為24.7 mg·L-1沒有改變蛋白核小球藻對As3+和As5+的富集量。造成這些差異的原因在于不同N濃度下微藻的生長是否受影響。上述試驗(yàn)中，在不同的N濃度下，念珠藻和萊茵衣藻的生長差異顯著。本實(shí)驗(yàn)選擇不影響小球藻生長的兩個(gè)N濃度，能較為準(zhǔn)確地反映N對小球藻As富集的影響。

Levy等［11］和Karadjova等［12］指出，P濃度的降低會(huì)增加小球藻對砷的富集。本試驗(yàn)與前人的結(jié)果是一致的。降低P濃度為0.6 mg·L-1會(huì)顯著增加蛋白核小球藻對As3+和As5+的富集量。低P會(huì)促進(jìn)小球藻對As5+的吸收是由于As5+和P的競爭作用，而低P會(huì)促進(jìn)小球藻對As3+的吸收可能是由于培養(yǎng)液中P濃度降低時(shí)，會(huì)促進(jìn)小球藻合成更多數(shù)量的轉(zhuǎn)運(yùn)體或者更強(qiáng)能力的轉(zhuǎn)運(yùn)體來吸收更多的As3+［12］。由此可見，胞外P濃度對微藻As3+和As5+富集有著重要的影響。這對提高水環(huán)境砷污染的修復(fù)效率提供了理論依據(jù)。

3.3N、P營養(yǎng)對蛋白核小球藻砷轉(zhuǎn)化的影響

在As3+處理后，小球藻胞內(nèi)As3+和As5+的比例介于30.6%～37.1%和42.8%～69.4%，As3+處理濃度提高到8 mg·L-1時(shí)，藻細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了DMA（圖1）。其他微藻也有類似的結(jié)果，例如，集胞藻在As3+處理時(shí)能啟動(dòng)氧化機(jī)制，將大部分的As3+轉(zhuǎn)化為毒性較小的As5+后存儲(chǔ)［24］。當(dāng)As3+處理濃度更高，小球藻則通過甲基化機(jī)制，將體內(nèi)過量的無機(jī)砷轉(zhuǎn)化為毒性更小的DMA。

As5+處理時(shí)，小球藻胞內(nèi)94.2%～99.4%都是As5+，As3+只占總As的0.63%～4.19%，說明小球藻的As還原很少（圖2）。同樣，Levy等［11］和Murray等［25］的結(jié)果發(fā)現(xiàn)淡水藻體內(nèi)As5+還原成As3+的比例為1%～6%。As5+還原量低可能是與小球藻胞內(nèi)高達(dá)8 g·kg-1的P含量有關(guān)，P能與砷酸鹽還原酶結(jié)合，不利于胞內(nèi)As5+的還原。

P濃度為6 mg·L-1，且N濃度降為24.7 mg·L-1時(shí)，無論As3+和As5+處理，都沒有改變小球藻體內(nèi)砷形態(tài)轉(zhuǎn)化。這說明在不影響小球藻生長的前提下，一定程度上N濃度的變化對小球藻砷代謝沒有影響。有研究表明缺N條件下會(huì)促進(jìn)念珠藻甲基化，生成MMA和DMA［13］，可能是由于缺N時(shí)，念珠藻會(huì)合成刺激砷富集和甲基化的固氮酶［26］。本實(shí)驗(yàn)中小球藻是否也存在同樣的固氮酶仍需進(jìn)一步研究。

N濃度為247 mg·L-1且P降為0.6 mg·L-1時(shí)，促進(jìn)小球藻體內(nèi)的As5+還原為As3+，并產(chǎn)生DMA。這與不同P水平下鈍頂螺旋藻As代謝的結(jié)果［27］是一致的。培養(yǎng)液中檢測到了DMA，說明胞內(nèi)As的外排也得到了強(qiáng)化。

4　結(jié)論

（1）固定N為247 mg·L-1和P為0.6、6 mg·L-1，以及固定P為6 mg·L-1和N為24.7、247 mg·L-1的濃度組合對蛋白核小球藻的生長沒有影響。

（2）上述N、P濃度組合中，降低N濃度不會(huì)影響小球藻對As3+和As5+的富集，而降低P濃度則會(huì)顯著增加兩種形態(tài)As的富集。

（3）As3+和As5+處理時(shí)，小球藻胞內(nèi)存在As氧化、還原和甲基化過程。降低N濃度不影響As在胞內(nèi)的形態(tài)轉(zhuǎn)化，而降低P濃度會(huì)促進(jìn)As的還原、甲基化和外排。

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Effects of various nitrogen and phosphorus concentrations on arsenic accumulation and transformation in Chlorella pyrenoidesa

LIU Cong1，XU Ping-ping1，WANG Ya1，ZHENG Yan-heng1，LIN Qiao-yun1，TANG Hao1，ZHANG Chun-hua2，GE Ying1*
（1.College of Resource and Environmental Sciences，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2.Laboratory Centre of Life Science，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）

Nitrogen（N）and phosphorus（P）are important factors controlling the growth of microalgae such as Chlorella pyrenoidesa.The accumulation of arsenic（As）by this alga may be regulated through adjusting N and P concentrations in the culture.However，it is unclear whether the effects of N and P on the As uptake are related to microalgal growth changes.Therefore，we first studied the impacts of N and P concentrations on the growth of C.pyrenoidesa，and then chosen N（247 mg·L-1，24.7 mg·L-1）and P（6 mg·L-1，0.6 mg·L-1）concentrations that had no effects on the algal growth，to investigate their effects on the As metabolism in this algae under exposure of 0.8 mg·L-1and 8 mg·L-1As3+and As5+.Results showed that the algal As accumulation and transformation were not affected when P was 6 mg·L-1and N was decreased from 247 mg·L-1to 24.7 mg·L-1.However，these processes were significantly impacted when N was 247 mg·L-1and P was decreased from 6 mg·L-1to 0.6 mg·L-1.The decrease in P supply also promoted the reduction，methylation and excretion of As in C. pyrenoidesa.These results indicate that，when N and P have no effects on the algal growth，P influences the As accumulation and transformation greater than N does.This study would provide a theoretical basis for elucidating the regulatory mechanisms of As metabolism and enhancing the efficiency of As pollution remediation in water.

Chlorella pyrenoidesa；nitrogen；phosphorus；arsenic；accumulation；transformation

X52

A

1672-2043（2016）09-1665-07doi：10.11654/jaes.2016-0402

2016－03－26

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41371468，31400450）

劉聰（1992—），女，河北邢臺(tái)人，碩士研究生，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境污染控制及生物修復(fù)。E-mail：2013103006@njau.edu.cn

葛瀅E-mail：yingge711@njau.edu.cn