环境学院毛亮/高士祥老师课题组对石墨烯环境风

作者: 产品评测  发布:2019-12-13

环境学院关于石墨烯在水生生物体内的迁移及其食物链传递规律方面的研究取得新进展,相关成果分别以“Bioaccumulation of14C-labeled Graphene in an Aquatic Food Chain through Direct Uptake or Trophic Transfer”和“Green Algae as Carriers Enhance the Bioavailability of14C-labeled Few-Layer Graphene to Freshwater Snails”为题,于2017年12月21日和28日连续发表在国际环境领域权威杂志《Environmental Science & Technology》(DOI: 10.1021/acs.est.7b04339 和DOI: 10.1021/acs.est.7b05796),这是该课题组继《ACS Nano》(2017, 11, 2872-2885)工作后的又一新进展。

新华社南京1月9日电南京大学环境学院科研团队与中、美多家研究机构合作,对新材料石墨烯的潜在环境影响进行的最新研究发现,自然界中的石墨烯能随食物链传递,原本鲜有机会直接摄入石墨烯的高等生物,也可能间接“吃到”石墨烯,从而引发健康风险。

石墨烯自发现以来,其优良的物理化学特性引起了各界科学家的高度关注。随着纳米技术的快速发展,石墨烯将会得到越来越多的应用,其大量使用势必会导致其不可避免的进入自然环境中,造成可能的生态风险。

石墨烯是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料。它的厚度仅0.335纳米,相当于头发丝的二十万分之一,但硬度却是同规格钢的200倍。它在导电性、导热性等方面性能优异,应用潜力巨大。但石墨烯的大量使用也势必导致其进入自然环境,评估它的潜在生态风险尤为紧要。

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金沙澳门官网dkk,南京大学环境学院副教授毛亮领衔的研究团队,2011年来以斑马鱼、螺丝、蚯蚓、小鼠等生物为对象,系统研究了不同情况下石墨烯对环境的影响。研究发现,被水生动物摄入的石墨烯虽然大部分被排出体外,但仍有约百分之一的小尺寸石墨烯进入动物细胞,约千分之一最终进入肝脏。

图1. 石墨烯在斑马鱼体内的分布、迁移规律示意图

值得注意的是,石墨烯对生物的影响会随食物链传递。以由细菌大肠杆菌、原生动物四膜虫、无脊椎动物大型蚤和脊椎动物斑马鱼构成的水生食物链为例,水生高等生物既可以从环境中直接摄取石墨烯,又可以通过捕食蓄积了石墨烯的低等动物间接摄取。且在同等环境下,通过食物链摄入的石墨烯量高于从环境中直接摄取。

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“这表明,即使是不太可能直接摄入石墨烯的人类,也可能因吃了受石墨烯污染的鱼而让石墨烯进入体内。总体来说,低浓度石墨烯对生物和环境比较安全,但考虑到它可能与多种物质作用以及随食物链传递的特点,对其进行安全评估和管理不能放松。”毛亮介绍,目前,研究石墨烯对水稻、小麦等粮食作物以及对陆地高等动物影响的工作还在进行。将来,石墨烯对包括人类在内的高等生物作用机理将更加清楚。

图2. 石墨烯与绿藻相互作用对螺丝摄入石墨烯的影响示意图

相关研究成果已于近日发表在国际环境领域权威杂志《环境科学与技术》上。

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