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多壁碳纳米管与Cu~(2+)对黑麦草联合毒性效应研究

作 者: 王伟平
导 师: 林匡飞
学 校: 华东理工大学
专 业: 环境科学与工程
关键词: 多壁碳纳米管(MWCNT) 黑麦草 cu2+ 生理生化指标 生长状况
分类号: R114
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 46次
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内容摘要


随着经济的飞速发展,多壁碳纳米管(MWCNT)作为纳米材料的一种,现已被广泛应用于工业及商业领域;由于高铜杀菌剂、杀虫剂、化肥等不合理使用,使得高铜畜粪等大量涌人农田,土壤环境铜污染日益严重,植物的铜毒害问题逐渐显现,引起了国内外很多科研人员的广泛关注。因此,本论文以黑麦草为目标污染物,开展多壁碳纳米管与Cu2+联合作用对其的生态毒理学效应。首先,采用室内水培模拟方法,选择COOH-MWCNT、OH-MWCNT、1020-MWCNT和Cu2+单独存在条件下,考察单一因子对黑麦草的毒性效应。在此基础上,研究MWCNT和Cu2+联合作用对黑麦草的毒性,揭示其对黑麦草生长状况生理生化指标及根部Cu2+含量的剂量-毒性效应和时间-毒性效应,研究结果表明(1)MWCNT和Cu2+联合作用在MWCNT低浓度时,表现为拮抗作用,在高浓度时表现为协同作用。(2)在MWCNT浓度为50mg/L时,黑麦草根长、叶绿素和生物量均随着时间的延长而减少;丙二醛和根部Cu2+随着随时间的延续而增加。(3)两类MWCNT对黑麦草的影响最大的是羧基修饰的MWCNT其次是无官能团修饰MWCNT。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
前言  10-11
第1章 文献综述  11-23
  1.1 碳纳米管的概述  11-12
  1.2 碳纳米管的应用  12-14
    1.2.1 药物与基因领域方面的应用  12-13
    1.2.2 复合材料及在光学通信方面的应用  13
    1.2.3 医疗及生物传感器方面的应用  13-14
  1.3 碳纳米管生物毒性效应  14-17
    1.3.1 碳纳米管的细胞毒性效应  15
    1.3.2 碳纳米管对动物及鱼类的毒性效应  15-17
    1.3.3 碳纳米管对原生动物毒性效应  17
    1.3.4 碳纳米管对植物的毒性效应  17
  1.4 碳纳米管生物毒性的机理  17-19
    1.4.1 金属催化剂  18
    1.4.2 碳纳米管的浓度以及自身性质  18
    1.4.3 碳纳米管的表面修饰  18
    1.4.4 碳纳米管在溶液中的分散性  18-19
  1.5 Cu~(2+)毒性效应研究现状  19-20
    1.5.1 Cu~(2+)对植物细胞结构的影响  19
    1.5.2 Cu~(2+)对植物光合作用的影响  19
    1.5.3 Cu~(2+)对植物酶的影响  19-20
  1.6 研究目的、意义及内容  20-23
    1.6.1 研究目的和意义  20-21
    1.6.2 研究内容  21-23
第2章 实验材料与方法  23-29
  2.1 实验材料  23-24
    2.1.1 黑麦草  23
    2.1.2 多壁碳纳米管(MWCNT)  23-24
  2.2 实验药品、试剂和仪器  24-26
    2.2.1 实验药品与试剂  24-25
    2.2.2 实验仪器  25-26
  2.3 实验设计  26-27
  2.4 实验方法  27-29
    2.4.1 黑麦草水培及生长状况(根长和生物量)  27
    2.4.2 生理生化指标(叶绿素和丙二醛)  27-28
    2.4.3 黑麦草根部铜离子含量  28-29
第3章 MWCNT和Cu~(2+)单独作用对黑麦草毒性的影响  29-38
  3.1 引言  29
  3.2 实验设计与方法  29
    3.2.1 实验设计  29
    3.2.2 实验方法  29
  3.3 结果与讨论  29-37
    3.3.1 Cu~(2+)对黑麦草的影响  29-33
    3.3.2 不同官能团修饰的MWCNT对黑麦草的影响  33-37
  3.4 小结  37-38
第4章 MWCNT与Cu~(2+)联合作用对黑麦草生长状况的影响  38-50
  4.1 引言  38
  4.2 实验设计与方法  38
    4.2.1 实验设计  38
    4.2.2 实验方法  38
  4.3 结果与讨论  38-48
    4.3.1 MWCNT不同浓度条件下联合作用对黑麦草生长形态的影响  38-41
    4.3.2 MWCNT不同浓度条件下联合作用对黑麦草根长的影响  41-43
    4.3.3 随染毒时间变化联合作用对黑麦草根长的影响  43-44
    4.3.4 MWCNT不同浓度条件下联合作用对黑麦草生物量的影响  44-47
    4.3.5 随染毒时间变化联合作用对黑麦草生物量的影响  47-48
  4.4 小结  48-50
第5章 MWCNT与Cu~(2+)联合作用对黑麦草生理生化指标的影响  50-61
  5.1 引言  50
  5.2 实验方法  50
  5.3 结果与讨论  50-60
    5.3.1 MWCNT不同浓度条件下联合作用对黑麦草叶绿素的影响  50-53
    5.3.2 随染毒时间变化联合作用对黑麦草叶绿素的影响  53-54
    5.3.3 MWCNT不同浓度条件下联合作用对黑麦草MDA的影响  54-59
    5.3.4 随染毒时间变化联合作用对黑麦草MDA的影响  59-60
  5.4 小结  60-61
第6章 MWCNT与Cu~(2+)联合作用对黑麦草Cu~(2+)吸收、累积的影响  61-68
  6.1 引言  61
  6.2 实验方法  61
  6.3 结果与讨论  61-67
    6.3.1 MWCNT不同浓度条件下联合作用对黑麦草根部吸收Cu~(2+)的影响  61-63
    6.3.2 随染毒时间变化联合作用对黑麦草根部吸收Cu~(2+)的影响  63-67
  6.4 小结  67-68
结论  68-69
展望  69-70
硕士期间申请专利  70-71
参考文献  71-77

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中图分类: > 医药、卫生 > 预防医学、卫生学 > 卫生基础科学 > 卫生毒理
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