石墨烯与磺胺嘧啶单一及复合污染的毒性效应研究
为评估生态环境中碳纳米材料与抗生素的生物安全性，选取了碳纳米材料中的氧化石墨烯(graphene oxide，GO)与还原性氧化石墨烯(reduced graphene oxide，rGO)和抗生素中的磺胺嘧啶(Sulfadiazine，SD)作为供试药物，探究石墨烯与磺胺嘧啶单一及复合污染的毒性效应。 利用改良hummers方法制备氧化石墨烯，用化学还原法制备还原性氧化石墨烯。制得的材料用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱进行表征。结果表明，该方法可成功制得水相条件下稳定分散的GO与rGO。通过表征发现，GO被水合肼还原成rGO后，其sp3杂化碳原子脱氧后重新构成新的sp2杂化碳原子区域，使表面缺陷增多，边缘效应增加，晶体层间距减小，层数变少。 通过蚕豆微核试验，研究GO、rGO与SD单一及复合污染对蚕豆根尖细胞微核的影响。结果表明:(1)GO、rGO、SD作用于蚕豆根尖细胞时，能诱发出微核效应，细胞微核干分率均明显高于对照组，差异显著(P＜0.05)，随染毒浓度的增大，微核千分率均呈现先增加后减少的趋势。(2)GO、rGO作用于蚕豆时，微核千分率与微核指数随浓度变化规律相似;GO除200mg/L浓度组外，其它6个浓度组的微核千分率与微核指数均大于rGO。(3)GO-SD复合与rGO-SD复合的微核千分率均高于对照组，差异显著(P＜0.05);GO-SD复合污染对蚕豆根尖细胞的微核千分率均大于GO、SD单一污染，rGO-SD复合污染对蚕豆根尖细胞的微核千分率高于rGO单一污染，差异显著(P＜0.05);低于SD单一污染;微核指数的变化与微核千分率保持一致。 利用发光细菌法，研究GO、rGO与SD单一及复合污染对明亮发光杆菌的毒性影响。结果表明:(1)GO、rGO、SD分别作用于明亮发光杆菌时均能影响其发光反应，不同浓度GO、rGO、SD对发光细菌有不同的毒性强度和毒性等级，且随着GO、rGO、SD处理浓度的升高，相对发光强度降低。(2)在实验范围内，相同浓度作用时(5mg/L除外)，GO、rGO与SD对明亮发光杆菌的相对发光强度大小为SD＞rGO＞GO;发光抑制率的大小为GO＞rGO＞SD。(3)GO-SD复合影响明亮发光杆菌发光。GO-SD复合污染与单一污染对明亮发光杆菌的毒性不同，GO-SD复合污染组对发光菌的相对发光强度大于GO单一污染，小于SD单一污染;抑制率大于SD单一污染，小于GO单一污染。(4)rGO-SD复合能对明亮发光杆菌发光反应造成影响。rGO-SD复合污染与各自单一污染对明亮发光杆菌的毒性有差别，rGO-SD复合污染对发光菌的相对发光强度小于rGO、SD单一污染;抑制率大于rGO、SD单一污染。
环境污染;石墨烯;磺胺嘧啶;毒性效应
河南师范大学
硕士
环境科学
金彩霞
2018
中文
X502
75
2018-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）