石墨烯和氧化石墨烯的生物体毒性研究进展

由于石墨烯功能材料具有优异的电子、光学等特性,已经被广泛应用在光伏电池、航空航天、生物传感、疾病诊断、细菌抑制、抗病毒材料等领域.随着其广泛的研究和应用,石墨烯和氧化石墨烯衍生物开始在空气、水和土壤中出现.这类物质粒径很小,容易进入生物体,与组织、细胞、细胞器和蛋白质等生物大分子相互作用,导致组织或细胞的功能紊乱.然而目前关于石墨烯及其衍生物的生物体毒性研究还不多.主要综述了近几年石墨烯和氧化石墨烯衍生物对生物体的影响,分析石墨烯相关材料对生物体作用的毒性机理,阐述其生物危害性,为石墨烯类产业发展所需要防范的环境风险提供基础信息,最后提出了对石墨烯及其衍生物进行定量研究生物毒性的重要性,以及含石墨烯类垃圾的处理方法.     

邻苯二甲酸酯对海洋藻类的致毒效应

采用评价化学药品对藻类毒性的标准方法，对邻苯二甲酸醋与海洋藻类的相互影响进行探讨．通过对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙醋(DEP)、邻苯二甲酸二丁醋(DBP)海洋藻类的致毒试验，分别得出此3种物质对三角褐指藻、盐藻、等边金藻、中肋骨条藻48h、96h的半致死浓度，探讨了上述几种海洋藻类对DMP、DEP、DBP的忍受限度．     

纳米氧化石墨烯在肿瘤显像和治疗领域的研究进展

纳米氧化石墨烯,即石墨烯的氧化衍生物,作为一种新型二维的碳纳米材料,具有超大的比表面积和优异的光热效果等性质,已成为纳米医学领域中备受关注的研究热点.它含有大量的活性化学基团,比如羧基、羰基、羟基和环氧基等,既容易对其进行生物化学功能化,又使其具有很好的生物相容性,因此在生物医学领域中表现出很强的应用潜能.首先简要概述了纳米氧化石墨烯的制备与功能化方法,然后重点介绍它在生物医学领域的应用研究,包括其体内外毒性测试和肿瘤显像与治疗方面的研究进展.     

苯乙烯对4种藻类的毒性效应

运用藻类毒性测试的标准方法，研究了苯乙烯(styrenen)对几种澡类的生长和叶绿素a含量的影响，得出苯乙烯对铜绿微囊藻(Microcystis aerugionosa Kuetz.)、小新月菱形藻(Nitzschia closterium F.minutissima)、青岛大扁藻(Platymonas helgolandica Kylin var.tsingtaoensis)和湛江叉鞭藻(Isochrysis zhanjiangensis)的96h半数抑制浓度为：1043．77mg／L，76．98mg／L，203．99mg／L，211．90mg／L，实验结果表明：苯乙烯对藻类生长具有明显毒性，但毒性浓度即使在污染环境中也较少见，苯乙烯对不同种藻类的毒性效应也不同，3种海洋单细胞藻类比铜绿微囊藻更为敏感。     

入滇池河流柴河、宝象河与盘龙江浮游藻类多样性调查及其水质监测研究

通过对入滇池河流柴河、宝象河与盘龙江从上游到下游河段的24个样点水样水质理化指标测定与浮游藻类研究,利用生物指示法(藻类种属数、藻类密度等)与生物多样性指数法(Maglarf、Shanon-wiener、Simpson多样性指数)对3条入滇池河流进行水质监测分析.结果显示河流各样点浮游藻类多样性与各项理化指标数值没有出现从上游到下游由低到高的顺序变化.各样点理化监测指标TP值达到0.1 mg/L且TN值达到0.8 mg/L,浮游藻类能够被检出.检出藻类的10个水样中,藻类频度大于12.5%的浮游植物主要有硅藻、绿藻、蓝藻与裸藻植物,其中硅藻植物最多,频度最高包括硅藻门的舟形藻Navicula、针杆藻Synedra、小环藻Cyclotella,绿藻门的栅藻Scenedesmus、纤维藻Ankistrodesmus、新月藻Closterium较高,裸藻门的裸藻Euglena较高,蓝藻门的微囊藻Microcystis等较高.3条河的共有藻类有舟形藻Navicula、栅藻Scenedesmus、纤维藻Ankistrodesmus、裸藻Euglena、小环藻Cyclotella,多为富营养化水体指示种.3条河流中盘龙江各样点浮游藻类检出率33.3%最低,宝象河检出率50%,柴河80%最高,宝象河与柴河水样中藻量也高于盘龙江水样,盘龙江水质在近年治理后明显改善.作者认为,在河流水质监测中,浮游藻类的检出率可在一定程度上动态反映河流整体水质状况;生物多样性香农指数比其他指数在较少样本情况下,具有更好的河流水质监测识别度.     

外电场中单层氧化石墨烯的透射特性与成像

基于对氧化石墨烯光电材料的广泛研究,改善并操控单层氧化石墨烯的光学特性.本文研究了外电场作用下单层氧化石墨烯的透射强度和成像的变化,透射成像反映了单层氧化石墨烯光学特性的各向异性,透射及荧光强度的变化反映了电场作用下单层氧化石墨烯光学特性可逆的操控性.利用氧化石墨烯中极性含氧官能团在电场作用下的极化效应,改变由sp3碳形成的电子局域态密度分布,从而改变单层氧化石墨烯的光学特性,并表现出电场对含氧官能团的方向性极化效果.     

植物化感作用控藻研究进展

淡水水体富营养化和气候变暖引起的有害蓝细菌水华已经成为全球严重的环境问题之一,利用植物释放的化感物质控制有害藻类水华已成为一种廉价且有效的控藻方法,备受国内外学者的关注。文章综述了不同水生和陆生植物对藻类的化感抑藻作用、不同的化感物质对不同水华藻类的抑藻作用和化感物质主要的抑藻机理,展望了今后化感物质研究的发展方向和前景,提出了联合多学科、使用多手段研究抑藻机理的重要性,并需系统地研究原位除藻实施方法和效果。     

广州古廖涌生物修复的指示藻类

 利用氧化塘—河道原位生物修复的方法对广州市古廖涌河道黑臭水体进行治理,并对治理前、氧化塘处理、原位生物修复河段上游和下游四个不同治理阶段的水体进行水质和浮游藻类的监测,试图通过对监测结果的对比分析,确定反应河涌黑臭水体不同治理程度的藻类生态结构特征和指示种。研究结果表明,在不同的修复阶段,水体COD、BOD、氮磷等污染物逐步得到去除,透明度大大提高;浮游藻类群落结构发生显著变化,优势藻由蓝藻转变为裸藻,藻类生物多样性和均匀度增加;种群结构和优势种也发生演变,耐重有机污染种逐步减少或消失,耐中–轻污染种出现;研究还确定了可作为城市污染河涌水体修复的指示藻类。     

电化学氧化灭活铜绿微囊藻及藻毒素的降解

利用混合金属氧化物(IrO_2-Ta_2O_5/Ti)电极在氯化钠电解质中产生的活性氯(氯气和次氯酸)灭活铜绿微囊藻细胞.活性氯在溶液中的生成符合法拉第定律,其浓度与电流密度和反应时间成正比.实验系统考察了藻细胞完整性、表面形态和光合活性在电化学氧化过程中的变化,并研究了藻类有机物和微囊藻毒素(MC-LR)在该过程中的释放与降解情况.结果表明:电化学氧化工艺可有效灭活铜绿微囊藻细胞;电流密度越大,反应时间越长,藻细胞破损程度越严重;胞外MC-LR在氧化过程中呈现先升高再降低的趋势,最终质量浓度可达到1.0μg·L~(-1)以下.电化学氧化工艺不仅可以有效灭活藻细胞,还能有效控制藻细胞胞外有机物和藻毒素,因此对于高藻水处理具有良好的应用前景.     

晋阳湖水混凝除藻研究

为控制晋阳湖富营养化,对湖水进行了采样、分析;并采用聚合氯化铝(PACl)对晋阳湖水中藻类的混凝去除进行了研究.结果表明:晋阳湖的主要污染物为COD(Chemical OxygenDemand)、总磷(Total Phosphorus)、总氮(Total Nitrate);COD含量均值为81.5 mg/L,总氮含量在2~4 mg/L之间变化.晋阳湖水质处于中度富营养化状态,在一定条件下极有可能发生藻华.混凝对该水体中藻类有一定的去除效果.不同碱化度的混凝剂除藻效果不同,碱化度为1.5的PACl混凝除藻效果最好,当混凝剂投量为15 mg/L时,藻类去除率达93.75%.混凝处理控制富营养化时,混凝剂种类和投量不能以浊度去除率为唯一标准,而应参考除藻率等要求,使用适当的混凝剂和较大的投量.