氧化石墨烯与Cd单独或共存对植物生长的影响
氧化石墨烯(GO)作为石墨烯的衍生物，具有优良的性质和广泛的应用前景。随着GO应用的增加，其不可避免地进入环境中，从而对环境生物产生影响。此外，由于GO具有超强吸附能力，其进入环境后可能会改变环境中已有污染物的环境行为和生态毒性，从而表现出较大的间接影响，但目前鲜见这方面的研究。本研究以GO与镉(Cd)为目标污染物，以常见农作物玉米为目标生物，分析GO与Cd单独或共存对玉米的影响，旨在阐明GO对环境生物的直接和间接影响，为科学评价GO的环境影响提供参考。主要结果如下: (1)水培实验表明，GO与Cd单独处理均降低了玉米生物量，两者共存时，GO能降低Cd对生物量的抑制作用。一定浓度的GO促使玉米吸收更多的Cd，如:GO500+Cd20共存实验组使玉米根吸收的Cd含量比单一20mg/L Cd处理增加了66.46％。 (2)盆栽实验表明，GO和Cd单独处理均抑制了玉米叶片的光合作用;两者共存时GO能降低Cd对净光合速率的抑制作用，但是GO增加Cd对玉米叶片气孔导度、蒸腾作用、胞间二氧化碳浓度的影响。GO与Cd单独处理时，玉米叶片内MDA含量、SOD活性均显著升高，叶绿素含量降低，表明两者对玉米的毒害作用;两者共存时，GO降低了Cd造成的MDA含量、SOD活性升高的趋势，也降低了Cd对叶绿素的不利影响。土培中GO的存在对玉米吸收Cd有明显促进作用，GO1500+Cd5共存实验组中玉米叶片吸收的Cd含量比单独5mg/kg Cd处理增加了54.84％。 (3)根箱实验表明，高浓度GO(≧500mg/kg)可刺激根际土壤脲酶活性，Cd则抑制土壤脲酶活性;两者共存时，Cd对土壤脲酶的抑制作用更加明显。GO可刺激根际土壤磷酸酶活性，Cd则降低磷酸酶的活性;两者共存时，GO能降低Cd对根际土壤磷酸酶活性的抑制作用。GO与/或Cd显著影响了玉米根际土壤中微生物的群落结构和生物含量;且GO与Cd共存时根际土壤微生物群落结构和生物量与单一Cd处理时有所不同。 (4)根箱实验表明:原土中Cd形态主要为残渣态，而经过处理过后的根际土壤中主要形态为酸溶态和可还原态;GO的存在改变了根际土壤中Cd的形态分布，如:5mg/kg Cd处理下，根际土壤中酸溶态所占比例最大，高浓度GO(≧500mg/kg)的加入使还原态比例增加，所占比例成为第一。
环境影响评价;氧化石墨烯;土壤镉离子;植物生长
北京化工大学
硕士
环境工程
王曙光;王艳侠
2018
中文
X825;X820.3
99
2018-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）