表面活性劑對(duì)多壁碳納米管和重金屬鎘復(fù)合細(xì)菌毒性影響和機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-01-03 11:05
多壁碳納米管(MWCNTs)和重金屬的復(fù)合生態(tài)毒性已受到廣泛關(guān)注。作為水體中的常見(jiàn)污染物,表面活性劑可能會(huì)影響多壁碳納米管和重金屬的復(fù)合毒性。本文選取三種不同官能團(tuán)多壁碳納米管(短(S-MWCNTs)、短羥基(SC-MWCNTs)和短羧基(SO-MWCNTs)),兩種表面活性劑SDBS和Tween 80,以Cd2+為重金屬代表,通過(guò)細(xì)菌毒性實(shí)驗(yàn)研究表面活性劑對(duì)多壁碳納米管和Cd2+對(duì)大腸桿菌的毒性影響。通過(guò)zeta電勢(shì)測(cè)定、沉降實(shí)驗(yàn)、吸附實(shí)驗(yàn)、細(xì)菌細(xì)胞外膜滲透性測(cè)定揭示毒性影響機(jī)制。研究表明:(1)MWCNTs 的細(xì)菌毒性強(qiáng)弱關(guān)系:S-MWCNTs>SC-MWCNTs>SO-MWCNTs。(2)MWCNTs對(duì)Cd2+的細(xì)菌毒性影響:S-MWCNTs和Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性強(qiáng)于Cd2+的細(xì)菌毒性。Cd2+>4 mg·L-1,SC-MWCNTs和Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性低于Cd2+的細(xì)菌毒性。SO-MWCNTs和Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性低于Cd2+的細(xì)菌毒性。(3)表面活性劑對(duì)MWCNTs毒性影響:SDBS(]00 mg/L)和MWCNTs的復(fù)合細(xì)菌毒性低于MWCNTs的毒性...
【文章來(lái)源】:浙江農(nóng)林大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3?(a)多壁碳納米管對(duì)Cd2+毒性的影響(b)多壁碳納米管濃度變化對(duì)Cd2+毒性的影響??Fig.?2.3?(a)?Effect?of?MWCNTs?on?the?toxicity?of?Cd2+?(b)?Effect?of?varying?conc?
-20?0?20?40?60?80?100?120?140?160?180?200?220??MWCNTs?(mg/L)??圖2.3?(a)多壁碳納米管對(duì)Cd2+毒性的影響(b)多壁碳納米管濃度變化對(duì)Cd2+毒性的影響??Fig.?2.3?(a)?Effect?of?MWCNTs?on?the?toxicity?of?Cd2+?(b)?Effect?of?varying?concentration?of??MWCNTs?to?the?toxicity?of?Cd2+??研宄了三種多壁碳納米管(濃度為]OOmgl-1)對(duì)CdqO-lOmg'L-1)的細(xì)菌毒性的??影響。由圖2.3(a)可以看出,Cd2+對(duì)于大腸桿菌的毒性隨著濃度的增加而增強(qiáng),當(dāng)Cd2+??的濃度達(dá)到10?mgi-1時(shí),大腸桿菌的存活率僅為40-45%。短多壁碳納米管與Cd2+??的復(fù)合細(xì)菌毒性高于Cd2+的單獨(dú)細(xì)菌毒性。就短羧基多壁碳納米管而言,在Cd2+濃??度低于4?mg_L-1時(shí),它與Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性與Cd2+的細(xì)菌毒性幾乎一樣。當(dāng)Cd2+??濃度高于4?mgl-1時(shí),復(fù)合細(xì)菌毒性明顯低于Cd2+的細(xì)菌毒性。短羥基多壁碳納米管??與Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性明顯低于Cd2+的細(xì)菌毒性。三種多壁碳納米管和Cd2+的復(fù)合??細(xì)菌毒性強(qiáng)弱關(guān)系為:短多壁碳納米管+Cd2+>短羧基多壁碳納米管+Cd2+>短羥基多壁??碳納米管+Cd2+。多壁碳納米管濃度為100?mg-L-1時(shí)的細(xì)菌毒性與Cd2+的細(xì)菌毒性進(jìn)??行了疊加,復(fù)合細(xì)菌毐性都小于疊加毒性。因此復(fù)合細(xì)菌毒性全部是拮抗效應(yīng)。??由于100?mgV的多壁碳納米管對(duì)高濃度Cd2+的降低量較小
?研宄了不同濃度的表面活性劑對(duì)于三種類型的多壁碳納米管(1〇〇?mg/L)的毒性的??影響。如圖3.2所示,對(duì)于短多壁碳納米管和短羥基多壁碳納米管來(lái)說(shuō),隨著SDBS??濃度的增加,這兩種多壁碳納米管的復(fù)合細(xì)菌毒性是略微減少的。對(duì)于短羧基多壁碳??納米管,隨著SDBS濃度的增加,復(fù)合細(xì)菌毒性幾乎為零。??隨著T\veen80的濃度的增加,Tween80與三種多壁碳納米管各自的復(fù)合毒性是略??微增強(qiáng)的。這可能是TweenSO在較高濃度水平時(shí)候?qū)τ诖竽c桿菌的毒性增加。??130???120-??110-??篆:、1^=4—J???E?70_??5?60:??^?50-??40-??Q??,5?30?-?-*-SDBS??2〇-?—?—Tween?80??10-??〇?I?|???|???|???|???|???|???|???|???|???|???|????0?20?40?60?80?100?120?140?160?180?200?220??Surfactant??圖3.3表面活性劑濃度變化對(duì)大腸桿菌的細(xì)菌毒性??Fig.?3.3?Toxicity?of?varying?concentration?of?surfactant??表面活性劑對(duì)多壁碳納米管細(xì)菌毒性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下:??本文首先考察了表面活性劑對(duì)于大腸桿菌的毒性。從圖3.3可以看出,SDBS和??TweenSO對(duì)大腸桿菌的毒性很弱。兩種表面活性劑對(duì)大腸桿菌的細(xì)菌毒性強(qiáng)弱關(guān)系??為:Tween80>SDBS。當(dāng)Tween80濃度達(dá)到200?mg/L時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多壁碳納米管存在環(huán)境下Pb、Zn對(duì)斑馬魚(yú)毒性的變化[J]. 劉信勇,朱琳. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2009(06)
[2]幾種聚氧乙烯型非離子表面活性劑的分光光度法測(cè)定及其應(yīng)用[J]. 楊成建,曾清如,楊海君,鄒夢(mèng)遙. 分析化學(xué). 2006(05)
[3]人工納米材料生物效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 朱小山,朱琳. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]納米安全性:納米材料的生物效應(yīng)[J]. 趙宇亮,白春禮. 世界科學(xué)技術(shù). 2005(04)
[5]納米生物效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 趙宇亮,柴之芳. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2005(03)
[6]納米尺度物質(zhì)的生物環(huán)境效應(yīng)與納米安全性[J]. 趙宇亮,趙峰,葉昶. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2005(02)
[7]納米材料生物效應(yīng)及其毒理學(xué)研究進(jìn)展[J]. 汪冰,豐偉悅,趙宇亮,邢更妹,柴之芳,王海芳,賈光. 中國(guó)科學(xué)(B輯 化學(xué)). 2005(01)
本文編號(hào):2954873
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3?(a)多壁碳納米管對(duì)Cd2+毒性的影響(b)多壁碳納米管濃度變化對(duì)Cd2+毒性的影響??Fig.?2.3?(a)?Effect?of?MWCNTs?on?the?toxicity?of?Cd2+?(b)?Effect?of?varying?conc?
-20?0?20?40?60?80?100?120?140?160?180?200?220??MWCNTs?(mg/L)??圖2.3?(a)多壁碳納米管對(duì)Cd2+毒性的影響(b)多壁碳納米管濃度變化對(duì)Cd2+毒性的影響??Fig.?2.3?(a)?Effect?of?MWCNTs?on?the?toxicity?of?Cd2+?(b)?Effect?of?varying?concentration?of??MWCNTs?to?the?toxicity?of?Cd2+??研宄了三種多壁碳納米管(濃度為]OOmgl-1)對(duì)CdqO-lOmg'L-1)的細(xì)菌毒性的??影響。由圖2.3(a)可以看出,Cd2+對(duì)于大腸桿菌的毒性隨著濃度的增加而增強(qiáng),當(dāng)Cd2+??的濃度達(dá)到10?mgi-1時(shí),大腸桿菌的存活率僅為40-45%。短多壁碳納米管與Cd2+??的復(fù)合細(xì)菌毒性高于Cd2+的單獨(dú)細(xì)菌毒性。就短羧基多壁碳納米管而言,在Cd2+濃??度低于4?mg_L-1時(shí),它與Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性與Cd2+的細(xì)菌毒性幾乎一樣。當(dāng)Cd2+??濃度高于4?mgl-1時(shí),復(fù)合細(xì)菌毒性明顯低于Cd2+的細(xì)菌毒性。短羥基多壁碳納米管??與Cd2+的復(fù)合細(xì)菌毒性明顯低于Cd2+的細(xì)菌毒性。三種多壁碳納米管和Cd2+的復(fù)合??細(xì)菌毒性強(qiáng)弱關(guān)系為:短多壁碳納米管+Cd2+>短羧基多壁碳納米管+Cd2+>短羥基多壁??碳納米管+Cd2+。多壁碳納米管濃度為100?mg-L-1時(shí)的細(xì)菌毒性與Cd2+的細(xì)菌毒性進(jìn)??行了疊加,復(fù)合細(xì)菌毐性都小于疊加毒性。因此復(fù)合細(xì)菌毒性全部是拮抗效應(yīng)。??由于100?mgV的多壁碳納米管對(duì)高濃度Cd2+的降低量較小
?研宄了不同濃度的表面活性劑對(duì)于三種類型的多壁碳納米管(1〇〇?mg/L)的毒性的??影響。如圖3.2所示,對(duì)于短多壁碳納米管和短羥基多壁碳納米管來(lái)說(shuō),隨著SDBS??濃度的增加,這兩種多壁碳納米管的復(fù)合細(xì)菌毒性是略微減少的。對(duì)于短羧基多壁碳??納米管,隨著SDBS濃度的增加,復(fù)合細(xì)菌毒性幾乎為零。??隨著T\veen80的濃度的增加,Tween80與三種多壁碳納米管各自的復(fù)合毒性是略??微增強(qiáng)的。這可能是TweenSO在較高濃度水平時(shí)候?qū)τ诖竽c桿菌的毒性增加。??130???120-??110-??篆:、1^=4—J???E?70_??5?60:??^?50-??40-??Q??,5?30?-?-*-SDBS??2〇-?—?—Tween?80??10-??〇?I?|???|???|???|???|???|???|???|???|???|???|????0?20?40?60?80?100?120?140?160?180?200?220??Surfactant??圖3.3表面活性劑濃度變化對(duì)大腸桿菌的細(xì)菌毒性??Fig.?3.3?Toxicity?of?varying?concentration?of?surfactant??表面活性劑對(duì)多壁碳納米管細(xì)菌毒性影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析如下:??本文首先考察了表面活性劑對(duì)于大腸桿菌的毒性。從圖3.3可以看出,SDBS和??TweenSO對(duì)大腸桿菌的毒性很弱。兩種表面活性劑對(duì)大腸桿菌的細(xì)菌毒性強(qiáng)弱關(guān)系??為:Tween80>SDBS。當(dāng)Tween80濃度達(dá)到200?mg/L時(shí)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多壁碳納米管存在環(huán)境下Pb、Zn對(duì)斑馬魚(yú)毒性的變化[J]. 劉信勇,朱琳. 生態(tài)毒理學(xué)報(bào). 2009(06)
[2]幾種聚氧乙烯型非離子表面活性劑的分光光度法測(cè)定及其應(yīng)用[J]. 楊成建,曾清如,楊海君,鄒夢(mèng)遙. 分析化學(xué). 2006(05)
[3]人工納米材料生物效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 朱小山,朱琳. 安全與環(huán)境學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]納米安全性:納米材料的生物效應(yīng)[J]. 趙宇亮,白春禮. 世界科學(xué)技術(shù). 2005(04)
[5]納米生物效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 趙宇亮,柴之芳. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2005(03)
[6]納米尺度物質(zhì)的生物環(huán)境效應(yīng)與納米安全性[J]. 趙宇亮,趙峰,葉昶. 中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué). 2005(02)
[7]納米材料生物效應(yīng)及其毒理學(xué)研究進(jìn)展[J]. 汪冰,豐偉悅,趙宇亮,邢更妹,柴之芳,王海芳,賈光. 中國(guó)科學(xué)(B輯 化學(xué)). 2005(01)
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