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1、ELF對(duì)藻類生長(zhǎng)影響研究1、研究意義極低頻磁場(chǎng)(ExtremelyLowFrequencyMagneticField,簡(jiǎn)稱ELF-MF)是頻率在300Hz以下的電磁(波)場(chǎng)。環(huán)境中的ELF-MF來源于多個(gè)方面,如發(fā)電、通過電力線與電纜線輸電或配電、使用用電設(shè)施及高壓輸電線路等,日益增多的家用電器(如計(jì)算機(jī)顯示器、電視機(jī)、電熱毯、微波爐等)也是ELF-MF的來源之一。由于電力的不可或缺性,在日常環(huán)境中,作為一種生態(tài)物理因子的ELF-MF也無處不在。2007年,世界衛(wèi)生組織(WHO)正式發(fā)布的Ele
2、ctromagneticFieldsandPublicHealth–ExposuretoExtremelyLowFrequencyFields(FactSheetNo.322)[1]針對(duì)ELF-MF對(duì)生物的影響作了健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,認(rèn)為ELF-MF對(duì)諸多方面的影響尚未有充足的證據(jù),應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的ELF-MF暴露生物效應(yīng)及其機(jī)制的研究。藻類作為一種低等、常見生物,是生態(tài)循環(huán)中的初級(jí)生產(chǎn)者,是生態(tài)系統(tǒng)中重要一環(huán),且水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象跟藻類生長(zhǎng)有密切關(guān)系。ELF-MF對(duì)藻類生長(zhǎng)過程中造成的影響的研究,特別是
3、影響的機(jī)理研究目前還較少,因此對(duì)其進(jìn)行研究對(duì)生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定具有重大意義,為今后藻類研究提供新思路。2、ELF對(duì)生物影響國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀當(dāng)今日常環(huán)境中,ELF作為一種常見物理因子無處不在。近年來關(guān)于ELF的研究也很廣泛,前期研究重點(diǎn)集中于ELF對(duì)生物生長(zhǎng)的研究。主要關(guān)于研究在不同強(qiáng)度不同暴露時(shí)間下摸索模式生物的生長(zhǎng)發(fā)育情況以及生物化學(xué)手段分析等。由于目前研究藻類的文獻(xiàn)較少,為后期展開研究選擇合適的研究路線,本課題對(duì)ELF對(duì)生物所造成的影響進(jìn)行全面的調(diào)研,借鑒其它研究的成果,從生物間存在的共性出發(fā),制定
4、適合本研究的實(shí)驗(yàn)方案。2.1、ELF對(duì)哺乳動(dòng)物影響的研究ELF-MF的生物學(xué)效應(yīng)是客觀存在的,其影響因素主要有磁場(chǎng)因素和生物因素,其中,磁場(chǎng)因素包括磁場(chǎng)的類型、頻率、強(qiáng)度、暴露時(shí)間以及ELF-MF與其他因子的交互作用等,生物因素包括受試生物的物種、年齡、性別及其功能狀態(tài)等[2,3](Skauli,K.S.,etal.2000,Janac,B.,etal.2012)。目前,對(duì)ELF-MF暴露的哺乳動(dòng)物研究最為廣泛,包括對(duì)神經(jīng)行為[4](Legros,A.,etal.2012)、神經(jīng)內(nèi)分泌行為[5]
5、(Ciejka,E.,2011)、免疫學(xué)疾病[6](Cuppen,J.,etal.2007)、神經(jīng)變性疾病[7](Tasset,I.,etal.2012)、心血管疾病[8,9](Korpinen,L.andJ.Parlanen1994,Nittbyetal.,2008)、癌癥[10,11](Sommer,A.M.andA.Lerchl2004,Schuz,J.2011)及生長(zhǎng)和發(fā)育[3,12](Chung,M.K.,etal.2004,Janac,B.,etal.2012)等。2002年,國(guó)際癌
6、癥研究中心(IARC)將ELF-MF列為“人類可疑致癌物”,國(guó)際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)推薦100μT作為公眾日常輻射的限值。Ahlbometal.,2000;Kundietal.,2004;Garciaetal.,2008;Kheifetsetal.,2008;O'CarrollandHenshaw,2008;DavanipourandSobel,2009;Hussetal.,2009;GharagozlooandAitken,2011[13-20]研究顯示腦腫瘤,結(jié)腸癌,乳腺癌,
7、兒童急性白血病,神經(jīng)退行性疾病,不育,畸胎,流產(chǎn)等疾病和ELF暴露有相關(guān)性。Hjollundetal.,1999[21]研究發(fā)現(xiàn)ELF是男性生殖生殖器官疾病和,精子質(zhì)量和不孕問題的潛在風(fēng)險(xiǎn)。研究核心集中在Oxidativestress,cellprolifration等。然而,關(guān)于ELF對(duì)人類健康的影響學(xué)術(shù)界未達(dá)成統(tǒng)一意見,Chernoffetal.,1992;Lundsbergetal.,1995;Duan,Wetal.,2014[22-24]的研究顯示不能證明ELF誘導(dǎo)不良生殖效應(yīng)。ELF對(duì)
8、生物的影響還表現(xiàn)在遺傳毒性方面。Ivancsits等[25](2002)發(fā)現(xiàn)間歇性暴露(50Hz)24h不僅使DNA單鏈斷裂及堿基損傷,而且使雙鏈斷裂,導(dǎo)致最高程度的損傷間歇性暴露為5min開/10min關(guān),當(dāng)關(guān)閉時(shí)間超過20min未發(fā)現(xiàn)有損傷。有研究指出ELF-MF(50Hz,10-140μT)暴露30min的HL60人體細(xì)胞,3種熱休克蛋白(HSP70)基因過表達(dá),并出現(xiàn)協(xié)同效應(yīng)[26](TokalovandGutzeit,2004)。相反,ELF(50Hz,20-100μT)暴露2或4h的