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环境学院毛亮/高士祥老师课题组对石墨烯环境风

发布时间:2019-12-01 11:00编辑:产品评测浏览(154)

    图3. 石墨烯通过水相暴露和食物暴露在典型水生生物中的传递规律

    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。

    该两篇文章第一作者分别是苏宇博士和董仕鹏博士,高士祥、林思劼等老师为共同作者,通讯作者是毛亮老师。美国加州大学洛杉矶分校、马萨诸塞大学及中科院生态中心、同济大学等多家单位学者参与了项目的指导和研究,研究获得了国家自然科学基金(21377049和21677074)、国家优秀博士论文基金和中央高校业务费的资助。

    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。

    (环境学院 科学技术处)

    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。

    该课题组首先定量研究了石墨烯在单一生物中体内的摄入、分布、累积、转化和迁移等生物过程和内暴露剂量,阐明了石墨烯进入典型生物体内的界面传输过程和致毒机制;接着考察了食物等因素存在下,对上述规律的影响;还进一步建立了由细菌大肠杆菌、原生动物四膜虫、无脊椎动物大型蚤和脊椎动物斑马鱼等构成的水生生物食物链,揭示了石墨烯在各营养级水生生物体内的累积、分布、迁移和随食物链传递的规律,研究结果为石墨烯的环境风险评价提供了关键科学基础。

    “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。

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    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。

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    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。

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