碳納米管對蛋白核小球藻的致毒機(jī)理及其影響因素.pdf

1、隨著其廣泛生產(chǎn)和使用，碳納米管(CNTs)難免會進(jìn)入水環(huán)境，對水生生態(tài)系統(tǒng)造成一定的影響。已有許多研究報道了CNTs的生物毒性，但由于環(huán)境因素復(fù)雜多樣以及不同CNTs間性質(zhì)差異大，CNTs的毒性效應(yīng)及致毒機(jī)理仍存在很多不確定性，需要更多研究。論文研究了水中廣泛存在的溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)和表面氧化對CNTs藻類毒性效應(yīng)的影響，并從細(xì)胞、亞細(xì)胞及分子水平分析了氧化CNTs對蛋白核小球藻的致毒機(jī)理。主要結(jié)論如下:
　　(1)比較研究了

2、兩種人工合成的表面活性劑(十二烷基苯磺酸鈉-SDBS、聚乙二醇辛基苯基醚-TX100)和一種天然有機(jī)質(zhì)(腐殖酸-HA)對多壁碳納米管(MWCNTs)藻類毒性的影響，發(fā)現(xiàn)MWCNTs的96h IC50為14.5±1.1mg/L，5mg/L SDBS和TX100存在下分別降至10.0±1.7mg/L和12.6±0.6mg/L，但加入5mg/L HA后，96h IC50值卻增至23.1±0.9mg/L。結(jié)果表明SDBS和TX100促進(jìn)藻細(xì)胞對

3、MWCNTs的吸收內(nèi)化，增大藻細(xì)胞的氧化壓力，從而增大MWCNTs對小球藻的毒性;而HA卻阻礙藻細(xì)胞對MWCNTs的吸收內(nèi)化，并減輕氧化壓力，從而降低MWCNTs的毒性。
　　(2)利用濃硫酸與濃硝酸混合氧化法制備了多種氧化多壁碳納米管(o-MWCNTs)，發(fā)現(xiàn)氧化后MWCNTs的比表面積增大，管端打開，管壁上出現(xiàn)缺陷，電子結(jié)構(gòu)破損，部分殘留的金屬催化劑及無定形碳被去除;氧化主要發(fā)生在MWCNTs表面，總氧含量由2.82％增至5.

4、22～7.25％，且隨氧化時間增加而增加，引入的含氧官能團(tuán)以羧基和酯基為主。o-MWCNTs表面酸性官能團(tuán)的解離能增加MWCNTs的負(fù)電性和靜電斥力，提高其分散和懸浮性能，從而增加與藻細(xì)胞間的相互作用和毒性效應(yīng)。表面氧化程度越高，o-MWCNTs的藻類毒性越大，o-MWCNTs的96h IC50值為3.8-6.6mg/L。
　　(3)o-MWCNTs會附著在藻細(xì)胞表面，通過直接穿刺和內(nèi)吞作用兩種方式進(jìn)入細(xì)胞;藻細(xì)胞會通過啟動抗氧化