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自然水体中ILs的毒性效应及其预测方法研究

作　者: 李俊峰
导　师: 胡翔
学　校: 北京化工大学
专　业: 环境工程
关键词: 咪唑类离子液体毒性效应斜生栅藻定量结构-活性关系
分类号: X832
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 78次
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内容摘要

离子液体（ILs）因具备比较独特的物化性质而在工业上得以应用,尤其是作为溶剂和催化剂的应用比较多。经研究分析ILs有可能成为一种持久性污染物质。因此研究ILs的生物毒性对于探讨其致毒机理以及进行风险评价具有重要的意义。本论文以斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）为指示性生物,采用静水试验法评价了十种咪唑类ILs的毒性效应,并初步探讨了物质的结构和性质对其毒性效应的影响。结果表明,所测的十种ILs对斜生栅藻均显示出较强的毒性,其毒性效应顺序为:[HMIM]PF₆＞[HMIM]BF₄＞[BMIM]PF₆＞[BMIM]BF₄＞[BMIM]Cl＞[BMIM]DMP＞[EMIM]PF₆＞[EMIM]BF₄＞[EMIM]DMP＞[MMIM]DMP。咪唑类ILs自身的理化性质和分子结构对栅藻的毒性效应有所影响:其中阳离子的毒性贡献较大,随着其R₁取代链长度的增加,其脂溶性越强,毒性越大;阴离子的毒性效应比较小,但是不同的阴离子对毒性的影响也有所不同,本文中所涉及的四种阴离子的毒性顺序为:PF₆＞BF₄＞Cl＞DMP。以咪唑类ILs对生物的毒性数据lgEC₅₀为因变量,分子总的芯排斥能（CCR）、分子总能量（TE）,分子最高占据轨道能(E_LUMO)、原子所带电荷（q）、偶极矩（μ）等参数为自变量对十种咪唑类ILs进行了OSAR方程的模拟,研究结果表明咪唑类ILs对斜生栅藻的毒性与表征分子大小的量化参数有关:随着其分子的Mr的增大有增强的趋势,随着TE的增大有减小的趋势,说明具有较大体积的分子倾向于从水相中分配到极性较弱的生物相中,增大毒性。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-14
第一章文献综述  14-36
  1.1 离子液体的简介  14-17
    1.1.1 离子液体的概念及其发展  14-15
    1.1.2 离子液体的分类  15
    1.1.3 离子液体的性质  15-16
    1.1.4 离子液体的应用  16-17
  1.2 离子液体潜在的环境行为和生态效应  17-22
    1.2.1 离子液体潜在的污染来源  17-18
    1.2.2 离子液体的降解  18-20
    1.2.3 离子液体的毒性  20-22
  1.3 离子液体的生物毒性评价方法  22-25
    1.3.1 藻类急性毒性实验  23-24
    1.3.2 蚤类急性毒性实验  24-25
  1.4 预测ILs毒性的相关研究方法  25-34
    1.4.1 离子液体生物毒性反应机理  25-28
    1.4.2 预测化合物毒性的相关研究方法  28-34
  1.5 本论文的研究内容  34-36
第二章咪唑类离子液体对斜生栅藻的急性毒性试验  36-47
  2.1 试验部分  36-40
    2.1.1 受试化合物  36-37
    2.1.2 斜生栅藻的培养  37-38
    2.1.3 实验用仪器  38
    2.1.4 实验条件  38
    2.1.5 斜生栅藻生长抑制实验  38-40
  2.2 结果和讨论  40-46
    2.2.1 操作条件下离子液体对斜生栅藻的毒性效应  40-44
    2.2.2 讨论  44-46
  2.3 本章小结  46-47
第三章离子液体的定量结构-活性(QSAR)相关研究  47-52
  3.1 参数计算  49
  3.2 结果与讨论  49-51
  3.3 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
附录  57-62
致谢  62-63
作者简介及发表的学术论文  63-64
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  64-65

自然水体中ILs的毒性效应及其预测方法研究

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