离子液体的危害研究综述

2020-01-08河南师范大学种玉杰丁艺曼马明凤张婉月周佳驿

河北农机 2020年7期

河南师范大学种玉杰丁艺曼马明凤张婉月周佳驿

1 离子液体

离子液体因具有优良的物化特征，目前已在各种工业生产如有机合成、生物催化及电化学等领域得到广泛应用，被认为是“21世纪新型友好型溶剂”[1]；同时又因具有不易挥发、导电性强、黏度大、蒸汽压小、性质稳定、可设计性、对许多物质有良好的溶解性及无污染等优点被称为绿色溶剂[2、3]。溶解性是离子液体的一个重要特性，这一性质与组成它的阴离子和阳离子密切相关[4]，本文主要从离子液体对植物、微生物、陆生生物、水生生物的作用方面来介绍离子液体的毒性效应。

2 离子液体的毒性效应

2.1 离子液体对微生物的影响

高崇[5]用实验探究了两种常用的咪唑类离子液体对棕壤中微生物的影响，实验中设置了1.0、5.0、10.0mg/kg三个不同的浓度，结果显示，离子液体[C8mim]BF4和[C8mim]NO3在浓度为5.0mg/kg时抑制细菌、真菌、放线菌三种微生物的生长，而当达到10.0mg/kg时，抑制作用更显著。以上是对微生物生长情况的影响；孙曦[6]同样用上述两种离子液体利用T-RFLPJ技术研究了其对土壤中生物群落多样性的影响，结果表明，离子液体对群落结构的多样性有明显的抑制作用，并且打乱了群落原有的平衡结构，出现了平衡混乱的趋势。程逸超[7]研究了离子液体对树干毕酵母乙醇发酵的作用，说明离子液体对酵母发酵的毒性抑制作用随着离子液体浓度的增加而增强，并且咪唑类离子液体的碳链越长，其抑制作用也愈强，说明了离子液体对酵母发酵的毒性抑制作用主要由其阳离子和碳链长度决定。

2.2 离子液体对水生生物的影响

使用最广泛、研究最多的是咪唑类的离子液体，而陈彦文[8]等人研究了苯并噻唑类离子液体对模式动物斑马鱼的作用，将斑马鱼在不同浓度下进行不同的时间处理，测得肝脏内的SOD酶活性均下降，并且酸性苯并噻唑类离子液体对斑马鱼的毒性作用更强，而相同阴离子的酸性和中性离子液体毒性作用相同。葛泰根[9]探究了离子液体对斑马鱼的应激反应的影响，发现在离子液体作用一段时间后，为应对变化的环境对自身造成的损伤，斑马鱼肝脏细胞启动了防御机制，表现在羟自由基、丙二醛含量、抗氧化酶活性的变化，外在表现为斑马鱼的游泳能力下降，并且浓度-时间呈响应趋势。

2.3 离子液体对陆生生物的影响

董慧[10]实验发现：两种离子液体[C12mim]Cl和[C16mim]Cl对HepG2、Hela、L929三种细胞的生长均有抑制作用，并且会损伤细胞内的DNA含量。邵宇婷[11]主要研究了不同链长的离子液体对赤子爱胜蚓的影响，结果发现，[C10mim]NO3毒性最强，其次依次为[C12mim]NO3、[C4mim]NO3、[C6mim]NO3、[C8mim]NO3毒性最弱，从中可以发现在碳原子小于8时，毒性强弱与碳原子的数目呈现正相关，当碳原子数大于10时，作用则相反，呈现负相关。

2.4 离子液体对高等植物的影响

杜道林[12]等人以模式植物蚕豆为研究对象，探究了两种常见的咪唑类离子液体BmimCl、BmimTa对蚕豆幼苗根与茎生长的作用，结果表明，蚕豆幼苗的生长均可被这两种离子液体抑制，抑制作用与离子浓度成正比，并且抑制效应：BmimTa>BmimCl；抑制作用的机理主要是通过提高细胞内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等酶的含量进而使细胞内氧化压力升高，对细胞核内的DNA造成氧化损伤，从而抑制细胞的生长。