納米Fe 3 O 4 /Cr(Ⅵ)復(fù)合物對(duì)大腸桿菌及人胚腎細(xì)胞的毒性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-19 08:42
納米四氧化三鐵(MNPs)作為一種新型吸附材料受到了各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注,它不僅具備常規(guī)納米材料的比表面積大,反應(yīng)活性高等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)結(jié)合了四氧化三鐵的磁性特征,使重金屬的回收利用能夠得以簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)。由于磁性納米顆粒廣泛應(yīng)用于環(huán)境中重金屬污染物的治理,因此納米顆粒在使用過程中的安全性評(píng)估不容忽視。近些年有一些關(guān)于納米顆粒的毒性研究,但納米顆粒與污染物的復(fù)合物對(duì)生物和環(huán)境的毒性研究卻不多,特別是,納米顆粒吸附污染物后改變了納米顆粒和污染物各自原有的性質(zhì),因此,納米顆粒和污染物的復(fù)合物的對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)的毒性可能和單獨(dú)的污染物和納米顆粒的毒性完全不同,因此,需要對(duì)復(fù)合物的聯(lián)合毒性進(jìn)行評(píng)價(jià)研究。研究納米顆粒/污染物復(fù)合物的毒性效應(yīng),對(duì)于評(píng)價(jià)和預(yù)警可能導(dǎo)致的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)具有十分重要的意義。基于以上目的和意義,本研究以Cr(Ⅵ)為典型重金屬污染物的代表,利用納米四氧化三鐵吸附水中Cr(Ⅵ),選擇大腸桿菌E.coli和人胚腎細(xì)胞HEK293兩種不同層級(jí)的生物作為模型,研究磁性納米四氧化三鐵吸附Cr(Ⅵ)離子后的復(fù)合物對(duì)兩種生物產(chǎn)生的毒性效應(yīng)。本研究的濃度作用范圍如下:MNPs濃度為250 μg/mL,Cr...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:145 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.?3?Fe304晶體結(jié)構(gòu)圖t45]??Fig?1.3?Crystal?structure?of?Fe3〇4??
1.3.3.1納米四氧化二鐵??納米四氧化三鐵屬于反尖晶石結(jié)構(gòu),其晶體結(jié)構(gòu)包括四面體結(jié)構(gòu)單元和八面體單??元,見圖1.3,它同時(shí)含有二價(jià)鐵和三價(jià)鐵離子,在室溫下,磁性納米粒子通常是超??順磁性狀態(tài),此時(shí)其磁化強(qiáng)度在外部磁場(chǎng)下是飽和的,一旦沒有這種磁場(chǎng),它們的凈??磁矩會(huì)歸為零。即當(dāng)沒有外部磁場(chǎng)存在,磁性納米粒子之間不再有磁作用力,會(huì)穩(wěn)定??分散于體系中,不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚;一旦外部施加磁場(chǎng),仍可實(shí)現(xiàn)磁性納米顆粒與體系的??快速分離[44)(如圖1.4)。納米四氧化三鐵顆;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,顆?傻椭翈准{米,??同時(shí)具有良好的催化活性和磁響應(yīng)性,在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域成為目前應(yīng)用最廣泛的磁性納??米顆粒。??二??O?U?〇??圖1.?3?Fe304晶體結(jié)構(gòu)圖t45]??Fig?1.3?Crystal?structure?of?Fe3〇
1.4.1納米材料暴露的途徑??納米材料在實(shí)際應(yīng)用的過程中,會(huì)通過不同的途徑進(jìn)入水體、空氣和土壤中,??通過空氣攜帶,雨水沖刷、地表徑流,對(duì)生態(tài)產(chǎn)生影響[77],圖1.5簡(jiǎn)要描繪了納米??材料影響人類的過程和途徑[78]。有研宄表明,納米顆粒具有一定的生物毒性,在一??定條件下會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,相關(guān)研究結(jié)果表明,進(jìn)入到環(huán)境中的納米顆粒會(huì)??通過各種途徑進(jìn)入微生物和高等生物體內(nèi),對(duì)其產(chǎn)生毒性風(fēng)險(xiǎn)[¥8()]。??人類接觸納米材料的主要方式包括呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚接觸等方式[811,??暴露的途徑不一樣,使納米材料的生物體內(nèi)的分布情況也不一樣,對(duì)人類的健康影??響也不盡相同。???相下水?*?、??圖1.5納米材料影響人類的過程和途徑^??Figl?.5?Nanomaterials?affect?human?processes?and?pathways??圖中黑圓點(diǎn)代表納米材料,數(shù)字代表其各種過程和途徑??1.大氣與地表間的交換:2.大氣運(yùn)輸:3.?土壤的遷移礦散/滲透:4.?土壤中轉(zhuǎn)化;5.陸生生物吸收富集:6.地下水中??遷移/轉(zhuǎn)化:7.地表徑流:8.水體與土壤間交換:9.水中分散與懸浮:10.水中團(tuán)聚與沉淀:11.水體中轉(zhuǎn)化:12.水生??生物吸收富集:13.人體暴露??1.4.2納米材料的典型生物毒性效應(yīng)??納米材料的毒性作用較為復(fù)雜,它不僅會(huì)對(duì)單一生物產(chǎn)生毒性效應(yīng),也會(huì)影響??生物群落的生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和活性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬納米材料的生物毒性效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 陳安偉,曾光明,陳桂秋,易斌,郭志. 環(huán)境化學(xué). 2014(04)
[2]不同納米材料作用下菲對(duì)鯽魚的毒性效應(yīng)[J]. 戴朝霞,尹穎,王世和. 環(huán)境化學(xué). 2013(07)
[3]硫酸亞鐵還原法在突發(fā)性鉻(Ⅵ)污染應(yīng)急處理中的應(yīng)用研究[J]. 韓曉剛,黃廷林,陳秀珍. 工業(yè)水處理. 2013(06)
[4]納米材料對(duì)水生生物的生態(tài)毒理效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 李晶,胡霞林,陳啟晴,尹大強(qiáng). 環(huán)境化學(xué). 2011(12)
[5]電感耦合等離子體質(zhì)譜同時(shí)測(cè)定沉積物中12種重金屬元素[J]. 王庚,彭婧,史紅星,李艷麗,龔有國(guó),陳登云,王小如. 環(huán)境化學(xué). 2011(11)
[6]納米材料的環(huán)境行為與生物毒性[J]. 林道輝,冀靜,田小利,劉妮,楊坤,吳豐昌,王震宇. 科學(xué)通報(bào). 2009(23)
博士論文
[1]沒食子酸修飾金、銀納米顆粒的細(xì)胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大學(xué) 2015
[2]功能化磁性納米材料的制備及其對(duì)水中污染物的去除[D]. 連麗麗.吉林大學(xué) 2014
[3]納米二氧化硅顆粒致細(xì)胞多核作用及其相關(guān)機(jī)制的研究[D]. 李陽(yáng).吉林大學(xué) 2013
[4]nano-TiO2與PbAc聯(lián)合誘導(dǎo)人胚肝細(xì)胞氧化應(yīng)激和凋亡作用研究[D]. 杜海榮.華中科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3089308
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
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【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.?3?Fe304晶體結(jié)構(gòu)圖t45]??Fig?1.3?Crystal?structure?of?Fe3〇4??
1.3.3.1納米四氧化二鐵??納米四氧化三鐵屬于反尖晶石結(jié)構(gòu),其晶體結(jié)構(gòu)包括四面體結(jié)構(gòu)單元和八面體單??元,見圖1.3,它同時(shí)含有二價(jià)鐵和三價(jià)鐵離子,在室溫下,磁性納米粒子通常是超??順磁性狀態(tài),此時(shí)其磁化強(qiáng)度在外部磁場(chǎng)下是飽和的,一旦沒有這種磁場(chǎng),它們的凈??磁矩會(huì)歸為零。即當(dāng)沒有外部磁場(chǎng)存在,磁性納米粒子之間不再有磁作用力,會(huì)穩(wěn)定??分散于體系中,不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚;一旦外部施加磁場(chǎng),仍可實(shí)現(xiàn)磁性納米顆粒與體系的??快速分離[44)(如圖1.4)。納米四氧化三鐵顆;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,顆?傻椭翈准{米,??同時(shí)具有良好的催化活性和磁響應(yīng)性,在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域成為目前應(yīng)用最廣泛的磁性納??米顆粒。??二??O?U?〇??圖1.?3?Fe304晶體結(jié)構(gòu)圖t45]??Fig?1.3?Crystal?structure?of?Fe3〇
1.4.1納米材料暴露的途徑??納米材料在實(shí)際應(yīng)用的過程中,會(huì)通過不同的途徑進(jìn)入水體、空氣和土壤中,??通過空氣攜帶,雨水沖刷、地表徑流,對(duì)生態(tài)產(chǎn)生影響[77],圖1.5簡(jiǎn)要描繪了納米??材料影響人類的過程和途徑[78]。有研宄表明,納米顆粒具有一定的生物毒性,在一??定條件下會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響,相關(guān)研究結(jié)果表明,進(jìn)入到環(huán)境中的納米顆粒會(huì)??通過各種途徑進(jìn)入微生物和高等生物體內(nèi),對(duì)其產(chǎn)生毒性風(fēng)險(xiǎn)[¥8()]。??人類接觸納米材料的主要方式包括呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚接觸等方式[811,??暴露的途徑不一樣,使納米材料的生物體內(nèi)的分布情況也不一樣,對(duì)人類的健康影??響也不盡相同。???相下水?*?、??圖1.5納米材料影響人類的過程和途徑^??Figl?.5?Nanomaterials?affect?human?processes?and?pathways??圖中黑圓點(diǎn)代表納米材料,數(shù)字代表其各種過程和途徑??1.大氣與地表間的交換:2.大氣運(yùn)輸:3.?土壤的遷移礦散/滲透:4.?土壤中轉(zhuǎn)化;5.陸生生物吸收富集:6.地下水中??遷移/轉(zhuǎn)化:7.地表徑流:8.水體與土壤間交換:9.水中分散與懸浮:10.水中團(tuán)聚與沉淀:11.水體中轉(zhuǎn)化:12.水生??生物吸收富集:13.人體暴露??1.4.2納米材料的典型生物毒性效應(yīng)??納米材料的毒性作用較為復(fù)雜,它不僅會(huì)對(duì)單一生物產(chǎn)生毒性效應(yīng),也會(huì)影響??生物群落的生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和活性
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬納米材料的生物毒性效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 陳安偉,曾光明,陳桂秋,易斌,郭志. 環(huán)境化學(xué). 2014(04)
[2]不同納米材料作用下菲對(duì)鯽魚的毒性效應(yīng)[J]. 戴朝霞,尹穎,王世和. 環(huán)境化學(xué). 2013(07)
[3]硫酸亞鐵還原法在突發(fā)性鉻(Ⅵ)污染應(yīng)急處理中的應(yīng)用研究[J]. 韓曉剛,黃廷林,陳秀珍. 工業(yè)水處理. 2013(06)
[4]納米材料對(duì)水生生物的生態(tài)毒理效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 李晶,胡霞林,陳啟晴,尹大強(qiáng). 環(huán)境化學(xué). 2011(12)
[5]電感耦合等離子體質(zhì)譜同時(shí)測(cè)定沉積物中12種重金屬元素[J]. 王庚,彭婧,史紅星,李艷麗,龔有國(guó),陳登云,王小如. 環(huán)境化學(xué). 2011(11)
[6]納米材料的環(huán)境行為與生物毒性[J]. 林道輝,冀靜,田小利,劉妮,楊坤,吳豐昌,王震宇. 科學(xué)通報(bào). 2009(23)
博士論文
[1]沒食子酸修飾金、銀納米顆粒的細(xì)胞毒性研究[D]. 李丹.吉林大學(xué) 2015
[2]功能化磁性納米材料的制備及其對(duì)水中污染物的去除[D]. 連麗麗.吉林大學(xué) 2014
[3]納米二氧化硅顆粒致細(xì)胞多核作用及其相關(guān)機(jī)制的研究[D]. 李陽(yáng).吉林大學(xué) 2013
[4]nano-TiO2與PbAc聯(lián)合誘導(dǎo)人胚肝細(xì)胞氧化應(yīng)激和凋亡作用研究[D]. 杜海榮.華中科技大學(xué) 2010
本文編號(hào):3089308
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