1、離子液體(ionic liquids，ILs)是由較大的有機(jī)陽(yáng)離子和較小的有機(jī)或無(wú)機(jī)陰離子所組成的在室溫或使用溫度下呈液態(tài)的一種新型有機(jī)溶劑。極低的蒸汽壓是ILs最突出的優(yōu)點(diǎn)，使其成為代替?zhèn)鹘y(tǒng)揮發(fā)性有機(jī)溶劑的一種“綠色溶劑”。然而，ILs的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性導(dǎo)致其在環(huán)境中難以降解，其環(huán)境行為和生態(tài)毒性受到了廣泛關(guān)注。本文選擇5種不同碳鏈長(zhǎng)度的咪唑氯鹽類ILs為研究對(duì)象，研究其對(duì)斜生柵藻（Scenedesmus obliquus）的急性毒

2、性，再以其中3種不同碳鏈長(zhǎng)度的咪唑氯鹽類ILs為研究對(duì)象，探討其對(duì)斜生柵藻的毒性效應(yīng)，主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾部分:
　　(1)采用急性毒性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法研究了1-己基-3-甲基咪唑氯鹽([C6mim]Cl)、1-辛基-3-甲基咪唑氯鹽([C8mim]Cl)、1-癸基-3-甲基咪唑氯鹽([C10mim]Cl)、1-十二烷基-3-甲基咪唑氯鹽([C12mim]Cl)、1-十六烷基-3-甲基咪唑氯鹽（[C16mim]Cl）對(duì)斜生柵藻的急性

3、毒性。研究結(jié)果表明:一定暴露時(shí)間下，斜生柵藻的生長(zhǎng)抑制率隨著ILs濃度的增大而增大，呈明顯的濃度-效應(yīng)關(guān)系;隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)，低濃度處理組的生長(zhǎng)抑制率呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，中濃度處理組的生長(zhǎng)抑制率先增大后減小，高濃度處理組的生長(zhǎng)抑制率隨著時(shí)間的延長(zhǎng)一直增大;5種咪唑類ILs的EC50值均隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)先減小后增大，且在48h時(shí)達(dá)到最小，說(shuō)明暴露48h時(shí)斜生柵藻對(duì)ILs最敏感;暴露時(shí)間一定時(shí)，隨著ILs碳鏈長(zhǎng)度的增加，其EC50值不斷減小

4、，明顯可以看出ILs的毒性隨著碳鏈長(zhǎng)度的增長(zhǎng)而增大，即5種咪唑類ILs的毒性大小順序?yàn)閇C16mim]Cl＞[C12mim]Cl＞[C10mim]Cl＞[C8mim]Cl＞[C6mim]Cl。
　　(2)采用熒光素雙醋酸酯(FDA)熒光染色法研究了經(jīng)[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl處理24h、48h、72h和96h后斜生柵藻細(xì)胞膜通透性的變化，并對(duì)其細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察。細(xì)胞膜通透性研究結(jié)果表明:暴露

5、時(shí)間一定時(shí)，藻細(xì)胞膜通透性均隨處理濃度的升高而增大，呈明顯濃度-效應(yīng)關(guān)系，且隨著三種ILs碳鏈長(zhǎng)度的增大，其對(duì)藻細(xì)胞膜通透性的影響逐漸增強(qiáng)，即三種ILs對(duì)藻細(xì)胞膜通透性的影響大小順序?yàn)閇C16mim]Cl＞[C12mim]Cl＞[C8mim]Cl;在三種ILs作用下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，各濃度處理組膜通透性與相應(yīng)時(shí)間對(duì)照組膜通透性比值先增大后減小，在48h時(shí)達(dá)到最大，說(shuō)明處理48h后各處理組的細(xì)胞膜通透性受破壞程度最大，48h是藻細(xì)胞膜通透

6、性對(duì)離子液體最敏感的暴露時(shí)間;通過(guò)細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的觀察，各處理組對(duì)斜生柵藻細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)均有負(fù)面影響，細(xì)胞壁呈波浪狀，質(zhì)壁分離，葉綠體片層結(jié)構(gòu)變得模糊、松散，葉綠體上出現(xiàn)嗜鋨顆粒，線粒體體積及線粒體嵴變腫脹，液泡內(nèi)出現(xiàn)黑色內(nèi)含物，高濃度ILs處理組細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化及細(xì)胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞器整體排列變紊亂;比較2mg/L[C8mim]Cl、0.04 mg/L[C12mim]Cl、0.02 mg/L[C16mim]Cl處理組（藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率均約為70％

7、）及其對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)上述處理組對(duì)細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、葉綠體、線粒體、液泡等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響相差不大，而比較0.02 mg/L[C16mim]Cl(藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率約為70％)、0.1 mg/L[C16mim]Cl處理組（藻細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率約為80％）及其對(duì)照組，發(fā)現(xiàn)高濃度ILs對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的影響更大。
　　(3)研究了不同暴露時(shí)間下[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl對(duì)斜生柵藻光合作用的影響。結(jié)果表明:斜生柵藻葉綠素

8、含量與生長(zhǎng)抑制率及膜通透性的線性相關(guān)性較好，說(shuō)明三種ILs通過(guò)破壞膜通透性來(lái)影響葉綠體正常的光合作用，從而影響斜生柵藻的生長(zhǎng);隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，三種ILs對(duì)葉綠素含量的影響先增大后減小，在48h達(dá)到最大，類似地，[C12mim]Cl和[C16mim]Cl對(duì)PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量Fv/Fm、PSⅡ?qū)嶋H量子效率Y(Ⅱ）、相對(duì)光合電子傳遞速率rETR的影響先增大后減小，在48h達(dá)到最大，而[C8mim]Cl對(duì)Fv/Fm、Y(Ⅱ）、rETR的影

9、響不斷增大;此外，隨著[C8mim]Cl、[C12mim]Cl和[C16mim]Cl濃度的升高，其對(duì)葉綠素含量、初始熒光F0、最大熒光Fm、PSⅡ最大光化學(xué)量子產(chǎn)量Fv/Fm、PSⅡ潛在活性Fv/F0、PSⅡ?qū)嶋H量子效率Y(Ⅱ)、光化學(xué)猝滅系數(shù)qP、非光化學(xué)猝滅系數(shù)NPQ、相對(duì)光合電子傳遞速率rETR的影響逐漸增大，呈明顯的濃度-效應(yīng)關(guān)系，且三種ILs對(duì)葉綠素含量、F0、Fm、Fv/Fm、Fv/F0、Y(Ⅱ）、qP、NPQ等參數(shù)的影響大

10、小順序?yàn)閇C16mim]Cl＞[C12mim]Cl＞[C8mim]Cl。
　　(4)采用紫外可見(jiàn)光譜法研究[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl與小牛胸腺DNA(ctDNA)間的相互作用，結(jié)果表明:[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl與生物大分子DNA間很可能存在嵌插作用，也不排除其它作用方式;采用DNA熱變性法、I-離子效應(yīng)、溴化乙錠(EB)熒光探針?lè)ê碗x子強(qiáng)度影響等方法進(jìn)一步探

11、討了[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl與ctDNA的相互作用方式，結(jié)果表明:[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl與生物大分子DNA間的相互作用方式均為嵌插作用，不存在溝槽和靜電作用;采用熒光光譜法研究了ctDNA對(duì)[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl熒光光譜的影響，結(jié)果表明:ctDNA對(duì)[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl的熒光均有

12、猝滅作用，不同溫度下的Stem-Volmer圖表明猝滅機(jī)制為靜態(tài)猝滅，通過(guò)計(jì)算得知，298K下，[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl與DNA的結(jié)合常數(shù)分別為1443、11169、67189，結(jié)合位點(diǎn)數(shù)分別為0.89、1.10、1.27，說(shuō)明三種咪唑類ILs與DNA的嵌插作用隨著ILs碳鏈長(zhǎng)度的增加而增強(qiáng)。綜上可知，[C8mim]Cl、[C12mim]Cl、[C16mim]Cl與生物大分子DNA間的相互作用方式均