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圖盧茲大學生态實驗室Florence Mouchet課題組–水生微生物在多個營養級評估氧化石墨烯的生态毒性

随着氧化石墨烯(GO)等石墨烯基材料的廣泛應用開發,增加了其在水生環境中的潛在釋放和發生,提出了其生物和生态風險的問題。由于基于單一物種的标準化檢測未能突出生物間相互作用的毒理學途徑,因此使用微/中小分子似乎是一種很好的解決方案,以彌補這些測試缺乏的環境真實感。在這項工作中,實驗采用微觀世界系統,在與環境相關的濃度(0.05和0.1mgL-1)下将GO置于重構的食物鍊中。營養鍊由藻類和細菌為主要生産者,搖蚊幼蟲為初級消費者和分解者,兩栖胸膜蟲幼蟲為二級消費者。監測多種生态毒理學和生态學端點,可以觀察細菌群落的變化,在手足類動物中未發現毒性作用。然而,由于GO污染,搖蚊的捕食行為發生了變化,導緻了樹葉凋落物消耗量的增加。在胸膜蟲幼蟲發現具有明顯的遺傳毒性作用。本研究強調了使用此類實驗系統的重要性,通過确定毒性路線和對生态系統功能的影響,以更好地研究氧化石墨烯的生态毒性。

Fig. 1. 微觀實驗的時間進度方案。

Fig. 2.10 mg L-1 去離子水(藍色)或Volvic水(紅色)中的GO懸浮液透射率随時間變化。

Fig. 3. 不同GO濃度(0、0.05和0.1mg L-1)下(A)水注和(B)沉積物生物膜中細菌菌群的相對豐度。

Fig. 4. GO對微觀世界沉積物中微生物群落的影響。

Fig. 5. 接觸0、0.05或0.1 mgL-1的GO後測得的桤木葉片降解率。

Fig. 6. T2接觸氧化石墨烯(10天)後,測定杏鮑菇的紅細胞中的微核誘導。

Fig. 7. 測量接觸不同濃度GO的生物學響應。

相關研究成果于2019年由圖盧茲大學生态實驗室Florence Mouchet課題組,發表在Carbon上。原文:Assessment of graphene oxide ecotoxicity at several trophic levels using aquatic microcosms

本文來自石墨烯雜志,本文觀點不代表利特納米立場,轉載請聯系原作者。

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