随着氧化石墨烯(GO)等石墨烯基材料的广泛应用开发，增加了其在水生环境中的潜在释放和发生，提出了其生物和生态风险的问题。由于基于单一物种的标准化检测未能突出生物间相互作用的毒理学途径，因此使用微/中小分子似乎是一种很好的解决方案，以弥补这些测试缺乏的环境真实感。在这项工作中，实验采用微观世界系统，在与环境相关的浓度(0.05和0.1mgL^-1)下将GO置于重构的食物链中。营养链由藻类和细菌为主要生产者，摇蚊幼虫为初级消费者和分解者，两栖胸膜虫幼虫为二级消费者。监测多种生态毒理学和生态学端点，可以观察细菌群落的变化，在手足类动物中未发现毒性作用。然而，由于GO污染，摇蚊的捕食行为发生了变化，导致了树叶凋落物消耗量的增加。在胸膜虫幼虫发现具有明显的遗传毒性作用。本研究强调了使用此类实验系统的重要性，通过确定毒性路线和对生态系统功能的影响，以更好地研究氧化石墨烯的生态毒性。

微观实验的时间进度方案。

Fig. 2.10 mg L^-1的 去离子水(蓝色)或Volvic水(红色)中的GO悬浮液透射率随时间变化。

 

Fig. 3. 不同GO浓度(0、0.05和0.1mg L^-1)下(A)水注和(B)沉积物生物膜中细菌菌群的相对丰度。


 

对微观世界沉积物中微生物群落的影响。

后，测定杏鲍菇的红细胞中的微核诱导。

Fig. 7. 测量接触不同浓度GO的生物学响应。

相关研究成果于2019年由图卢兹大学生态实验室Florence Mouchet课题组，发表在Carbon上。原文：Assessment of graphene oxide ecotoxicity at several trophic levels using aquatic microcosms