摘要
石墨烯材料(Graphene-familymaterials,GFMs)因其具有的良好的电学、光学、力学等特性,在电容器、生物传感器、复合材料等方面具有较大的应用前景。随着GFMs的大量应用,GFMs会不可避免地释放到水体中,继而对水生生态系统产生潜在危害。研究表明,实验室条件下GFMs会对水生生物产生毒性,但是自然水体中存在的大量溶解性有机质(DOM)会影响GFMs的环境行为,进而影响GFMs的水生生物毒性,但是目前关于DOM影响GFMs水生生物的毒性机制尚不明确。本研究选取蛋白核小球藻(Chlorellapyrenoidesa)作为受试生物,探究腐殖酸(HA)、单宁酸(TA)、柠檬酸(CA)三种DOM对GFMs的藻毒性影响,并进一步探究HA对GFMs藻毒性影响机制。研究结果如下: (1)三种DOM均会降低氧化石墨烯(GO)、还原型氧化石墨烯(rGO)、多层石墨烯(G)的藻毒性。HA对GFMs藻毒性的缓解程度为:GO(32.73%)≈G(32.33%)≈rGO(28.36%)。TA对GFMs藻毒性的缓解程度为:rGO(29.14%)≈G(28.93%)≈GO(26.33%)。CA对GFMs藻毒性的缓解程度为:G(20.27%)≈rGO(19.00%)gt;GO(4.24%)。 (2)HA缓解GFMs藻毒性的主要机制包括以下三个方面:I.HA能够吸附在GFMs表面增加GFMs表面电荷,进而减小表面带负电荷的藻细胞与GFMs相互接触;II.HA能够缓解GFMs对藻细胞产生的氧化胁迫;III.HA能够缓解GFMs对藻细胞造成的切割等物理损伤。 本研究结果为理解石墨烯材料在水体环境中的环境风险评价提供基础数据。