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圖盧茲大學生態實驗室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態毒性

隨著氧化石墨烯(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，提出了其生物和生態風險的問題。由于基于單一物種的標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)下將GO置于重構的食物鏈中。營養鏈由藻類和細菌為主要生產者，搖蚊幼蟲為初級消費者和分解者，兩棲胸膜蟲幼蟲為二級消費者。監測多種生態毒理學和生態學端點，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，導致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，通過確定毒性路線和對生態系統功能的影響，以更好地研究氧化石墨烯的生態毒性。

Fig. 1. 微觀實驗的時間進度方案。

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

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后測得的榿木葉片降解率。

Fig. 6. T2接觸氧化石墨烯(10天)后，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年由圖盧茲大學生態實驗室Florence Mouchet課題組，發表在Carbon上。原文：Assessment of graphene oxide ecotoxicity at several trophic levels using aquatic microcosms



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