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摘要：石墨烯自合成以来就以其独特的性质备受瞩目，在科研及工业领域有广阔的前景，作为明星纳米材料，其在产品中的使用日益增多，随之带来的环境生态风险也越大。本文以原生动物四膜虫为受试生物探究了不同浓度石墨烯在其体内的富集情况，并加入天然有机质使实验环境更接近自然环境，模拟石墨烯在真实环境中的自然归趋。实验结果表明石墨烯对四膜虫无急性毒性，短时间暴露不会影响四膜虫的生长，暴露2小时后单个四膜虫体内的富集量达到最大，随着暴露时间的延长其体内的石墨烯含量逐渐下降，原因很可能是四膜虫的生长速率大于了吸收速率。此外，还发现天然有机质对四膜虫富集石墨烯无明显影响。该研究为石墨烯在水环境中的风险表征提供实验数据，也可为以后的研究提供基础资料。30400
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关键词：石墨烯；四膜虫；生态风险；生物富集
Research on the bioaccumulation of 14C- graphene in water by Thermophila
Abstract： Since its discover, graphene have drawn great attention for the unique properties, and has broad prospects in scientific research and industrial field. As the star of nanomaterial, its use in the product is increasing, the ecological risk environment will bring greater. In this paper, Thermophila was used as testing organism to explore the accumulation of different concentrations of graphene, and natural organic matter was added into the system to make the experimental environment closer to the natural environment, so we could simulate the natural fate of graphene in the real environment. The experimental results show that graphene has no acute toxicity to Thermophila, which can not affect the Thermophila growth of Thermophila in a short time. After 2 hours, the accumulation in single Thermophila reached the maximum, and then decreased along with the exposure, which may be attributed to the face that the growth rate of the Thermophila is greater than the rate of absorption. Moreover, We found that natural organic matter has no influence on the accumulation of graphene by the Thermophila. The results provide fundamental data for assessing the potential ecological risks of graphene.
Key words: graphene；Thermophila；ecological risk；bioaccumulation
目 录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法3
1.1材料3
1.2仪器3
1.3方法3
1.3.1 四膜虫的培养3
1.3.2四膜虫的计数3
1.3.3石墨烯对四膜虫的生长影响探究3
1.3.4 四膜虫对不同浓度石墨烯的暴露和定量4
1.3.5 天然有机质对四膜虫富集石墨烯的探究4
2结果及分析4
2.1石墨烯对四膜虫的生长影响4
2.2四膜虫对不同浓度石墨烯的富集规律 5
2.3天然有机对四膜虫富集石墨烯的影响7
3讨论8
致谢10
参考文献11
四膜虫对水中14C-石墨烯的富集研究
引言
石墨烯是sp2杂化碳原子按照蜂窝形状紧密聚集而成的二文层状无机碳纳米材料，厚度仅为0.35纳米（一个碳原子），作为其他文度碳纳米材料的结构单位，单层石墨烯翘曲可形成富勒烯（零文）、卷曲可形成碳纳米管（一文）、堆砌可形成石墨（三文）。自Novoselov 和Geim 等[1]于2004年成功利用石墨合成石墨烯以来，其的各种物理化学性质被广泛研究，因为石墨烯优良的特征，如透光性好，导电性、导热性高，比表面积大，强度高，其在电子、能源、复合材料、传感器及医学[2]范畴的使用日益普及,是理想的优质原材。新技术的开发很大地降低了生产成本，使石墨烯得以批量生产从而能够应用到更多产品中，石墨烯从合成就被赋予了很大期望，一直作为热点研究对象，近几年相关专利层出不穷，为石墨烯及其衍生物的制备和商业化应用创建了很大的发挥空间，估计至2025年石墨烯的市场投资额将高达4亿美金[3]。由于石墨烯制作工艺的改进和生产成本的降低，其相关产品的生产、使用量持续增长，但在产品的生命周期中，石墨烯将非常有可能会通过各种途径进入水体、土壤、大气，对微生物、动植物带来一定的生态风险，这与石墨烯自身颗粒直径很微小有关，环境中的石墨烯较容易进入生物机体内，对机体的正常功能的运行造成干扰，所以对我们人来说，这些微小颗粒也很容易通过吸入、食入或皮肤渗入进入机体[4]，产生健康隐患。虽然这方面的研究尚不完善，但已有一些报道表明石墨烯在环境中可能具有生态健康风险[5-9]。目前对这些碳纳米材料的基础结构石墨烯在水体生物中的富集却鲜有见到，所以对石墨烯的暴露过程研究是具有实用和科学意义的，可以为他人做水生生物的食物链探究提供基础资料，也可以为石墨烯水环境的风险表征提供实验依据。