含環(huán)境持久性自由基生物炭的制備及其對斜生柵藻的毒性研究.pdf

1、本課題以松針為生物質原料，考察了熱解溫度、熱解時間對生物炭中環(huán)境持久性自由基(EPFRs)生成的影響，對不同條件下制備的生物炭中EPFRs進行了定性分析(g值)、定量分析(濃度)和穩(wěn)定性分析(衰減)。比較了不同pH處理、不同體積分數(shù)乙醇處理對生物炭中EPFRs濃度的影響，探究了生物質中過渡金屬銅離子濃度對生物炭中 EPFRs生成的影響。并以斜生柵藻(Scenedesmus obliquus)為受試生物，考察了300、400和500℃生物

2、炭對柵藻的細胞增長、葉綠素 a合成、細胞膜完整性、活性氧水平(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影響。主要研究內(nèi)容及結論如下：
　　首先，本實驗條件下，對生物炭中 EPFRs定性分析表明，各生物炭中 EPF Rs的 g值范圍2.0030~2.0040，是以臨位是氧原子的碳原子為中心的苯氧類自由基。對生物炭中EPFRs定量分析表明，500℃熱解3 h時制備的生物炭中EPFRs濃度最高，為8.12×1019 sp ins/g。對

3、300、400和500℃生物炭中EPFRs穩(wěn)定性的研究表明，生物炭中的EPF Rs可以穩(wěn)定的存在，在室溫干燥條件下120 d后濃度分別僅降低了10.08%，25.05%和34.25%。對生物炭進行不同pH、不同乙醇溶液的處理表明，降低p H、乙醇溶液沉浸可以降低生物炭中的EPFRs濃度，而且pH越低、乙醇體積分數(shù)越大，EPF Rs濃度降低越明顯。
　　其次，以細胞增長、葉綠素a合成、細胞膜完整性、ROS水平和SO D活性為測試指標

4、，考察了300、400和500℃生物炭對斜生柵藻的影響，結果表明三種生物炭對斜生柵藻細胞增長的72 h-EC50分別為129 mg/L，74 mg/L和66 mg/L。并對斜生柵藻葉綠素a合成產(chǎn)生抑制作用，破壞細胞膜完整性，導致細胞內(nèi)ROS水平和SOD活性升高。
　　再次，研究分別從顆粒物和自由基的角度分析了生物炭的可能致毒機理。生物炭作為一種顆粒物，其毒性機制可能與物質的性質如粒徑大小，環(huán)境行為如吸附、沉淀和團聚等有關。同時，對