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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 廖秀娟(Hsiu-Chuan Liao) | |
| dc.contributor.author | Chung-Hsien Tsai | en |
| dc.contributor.author | 蔡宗憲 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T23:34:57Z | - |
| dc.date.available | 2021-02-22 | |
| dc.date.copyright | 2021-02-22 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.date.submitted | 2021-02-05 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/65293 | - |
| dc.description.abstract | 奈米氧化鋅 (zinc oxide nanoparticles, ZnO-NPs) 因具有良好的光催化、抗UV、抗菌等能力,廣泛的應用在工業、農業、民生用品中。每年有大量之ZnO-NPs持續排放至環境生態系統。土壤為環境汙染物的累積終點之一,然而現有毒理研究大多探討水域生態,陸域生態相關毒理資料相對缺乏。本研究分為兩部分:(1) 利用福山萵苣 (Lactuca sativa) 以及非洲大蝸牛 (Achatina fulica) 作為目標生物,探討食物鏈傳輸ZnO-NPs對於生物體之生物累積、傳遞速率及毒性效應;(2) 利用秀麗隱桿線蟲 (Caenorhabditis elegans) 探討土壤慢性暴露ZnO-NPs所造成之毒性影響,並且進行陸域環境風險評估。第一部分研究結果顯示,幼苗期福山萵苣土壤暴露8天 1000 mg/kg ZnO-NPs,不會影響其生物質量 (biomass) 及根長度;而在暴露100 mg/kg以上的ZnO-NPs會從根部吸收,並轉移分布到葉子中。在土壤-萵苣-蝸牛之食物鏈實驗,餵食非洲大蝸牛經生長在100 mg/kg以上ZnO-NPs之福山萵苣葉子,ZnO-NPs會經由食物鏈傳輸累積在非洲大蝸牛體內。此外,實驗結果顯示ZnO-NPs主要累積於非洲大蝸牛的內臟,並且會造成DNA損傷。在毒理動力學模型 (toxicokinetic model) 的參數中,BAF > 1;在損傷評估模型 (damage assessment model) 的參數中,隨著ZnO-NPs濃度及暴露天數增加,會造成非洲大蝸牛之損害累積。第二部分研究結果顯示,C. elegans土壤慢性暴露ZnO-NPs,隨著濃度增加,會顯著抑制其生長及生殖能力。在環境風險評估結果中,發現預測之ZnO-NPs環境濃度不會對C. elegans造成毒性風險 (RQ < 1)。總結本研究結果,ZnO-NPs透過食物鏈傳輸會對非洲大蝸牛造成基因毒性,因此在陸域生態中ZnO-NPs可能仍具有潛在風險。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | ZnO nanoparticlees due to their good photocatalysis, anti-UV, and antibacterial properties, they have been widely used in industrial, agricultural, and residential products. A large amount of ZnO-NPs continue to entering into the environmental ecosystem. Soil is one of the destinations of environmental pollutants. Comparing with the aquatic environments, less research focus on the terrestrial ecosystem. This study consists of two parts:(1) Lactuca sativa and Achatina fulica were used as target organisms to explore the bioaccumulation, trophic transfer, and toxicity of ZnO-NPs.(2) Chronic soil exposure to ZnO-NPs in Caenorhabditis elegans, and to conduct environment risk assessment. For part 1, the results showed that soil exposure of 1000 mg/kg ZnO-NPs for 8 days, ZnO-NPs did not affect the biomass and root length of L. sativa at the seedling stage. Above 100 mg/kg, ZnO-NPs were absorbed from the roots and transported to leaves. In the soil-lettuce-snail food chain experiments, A. fulica with feeding L. sativa leaves which were previously exposed to 100 mg/kg or above ZnO-NPs caused bioaccumulation through trophic transfer. In addition, ZnO-NPs mainly accumulated in the internal organs of A. fulica and caused DNA damage. In TK model, BAF > 1;In DAM model, ZnO-NPs caused damage in a dose and time dependent manner. In the second part of the study, the results showed that chronic exposure to ZnO-NPs inhibited the growth and reproduction of C. elegans in soil in a dose dependent fashion. Moreover, the predicted environmental concentration of ZnO-NPs did not pose a potential risk to C. elegans (RQ <1) in soil. Taken together, ZnO-NPs may cause genotoxicity to A. fulica through trophic transfer, thus ZnO-NPs may still have potential risks in terrestrial ecosystem. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T23:34:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 U0001-0202202115512200.pdf: 2874342 bytes, checksum: d98fe553ebb909aa18536ff5f451be0c (MD5) Previous issue date: 2021 | en |
| dc.description.tableofcontents | 致謝 I 中文摘要 II Abstract III Graphic abstract IV 目錄 V 圖次 VIII 表次 IX 1. 研究動機 1 2. 文獻回顧 3 2.1 奈米氧化鋅 (zinc oxide nanoparticles, ZnO-NPs) 3 2.1.1 奈米顆粒 (nanoparticles, NPs) 之特性及應用 3 2.1.2 環境中ZnO-NPs之來源及環境宿命 4 2.1.3 ZnO-NPs在陸域生態系統中的食物鏈傳輸 5 2.2 ZnO-NPs對生物體之毒理特性 6 2.2.1 ZnO-NPs在微生物之毒理特性 7 2.2.2 ZnO-NPs在植物之毒理特性 7 2.2.3 ZnO-NPs陸域無脊椎動物之毒理特性 8 2.3 陸域生態之目標生物 9 2.3.1 福山萵苣 (Lactuca sativa) 9 2.3.2 非洲大蝸牛 (Achatina fulica) 10 2.3.3 秀麗隱桿線蟲 (Caenorhabditis elegans) 11 2.4陸域生態之環境風險評估 13 2.5 研究目的 14 2.5.1 研究問題 14 2.5.2 研究目標 14 3. 材料與方法 16 3.1 實驗架構流程圖 16 3.2 實驗藥品 17 Part I: 17 3.3 ZnO-NPs對福山萵苣的影響 17 3.3.1 福山萵苣的來源與生長條件 17 3.3.2 福山萵苣的生理影響 17 3.3.3 福山萵苣之ZnO-NPs濃度測定 18 3.4 ZnO-NPs透過食物鏈對非洲大蝸牛的影響 18 3.4.1 非洲大蝸牛的來源與生長條件 18 3.4.2 非洲大蝸牛之生物累積及排除試驗 18 3.4.3 ZnO-NPs對DNA的損傷 19 3.5 ZnO-NPs的生物累積、營養層級傳輸及損害評估 20 3.5.1 福山萵苣之攝入常數 (ku)、生物累積因子 (BAF) 及轉移因子 (translocation, TF) 20 3.5.2 非洲大蝸牛之營養層級傳輸因子 (TTF)、吸收效率 (AE)、每日攝食量 (IR) 21 3.5.3 TK model (toxicokinetic model) 22 3.5.4 DAM model (damage assessment model) 23 Part II: 23 3.6 ZnO-NPs在土壤中對C. elegans的影響 23 3.6.1 C. elegans在土壤中的暴露與分離 23 3.6.2 檢測ZnO-NPs及ZnSO4的土壤在飽和水中所釋出濃度 24 3.6.3 ZnO-NPs及ZnSO4的土壤對C. elegans生長的影響 24 3.6.4 ZnO-NPs及ZnSO4的土壤對C. elegans生殖的影響 24 3.6.5 Hill model 25 4. 結果與討論 26 Part I: 26 4.1 土壤性質分析 26 4.1.1培養土土壤主成份分析 26 4.1.2檢測ZnO-NPs及ZnSO4的在培養土中Zn離子釋出濃度 28 4.2 土壤暴露ZnO-NPs對福山萵苣的影響 30 4.2.1 福山萵苣之生長影響 30 4.2.2 福山萵苣之Zn累積量 36 4.2.3 福山萵苣對ZnO-NPs累積及速率相關計算 40 4.3 ZnO-NPs透過食物鏈對非洲大蝸牛的影響 45 4.3.1 非洲大蝸牛之生物累積及排除試驗 45 4.3.2 非洲大蝸牛對ZnO-NPs累積及速率相關計算 52 4.3.3 ZnO-NPs對非洲大蝸牛內臟之DNA損傷 56 4.3.4 ZnO-NPs對非洲大蝸牛內臟DNA的損傷速率相關計算 61 Part II: 64 4.4 ZnO-NPs在土壤中對C. elegans的影響 64 4.4.1 ZnO-NPs及ZnSO4對C. elegans生長的影響 64 4.4.2 土壤中ZnO-NPs及ZnSO4對C. elegans生殖的影響 66 4.4.3 土壤中ZnO-NPs環境風險評估 68 5. 結論 74 6. 建議 75 7. 參考文獻 76 8. 附錄 93 8.1 ZnO-NP物理特性 93 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 奈米氧化鋅 | zh_TW |
| dc.subject | 損害評估模型 | zh_TW |
| dc.subject | 陸域生態毒性 | zh_TW |
| dc.subject | 食物鏈傳輸 | zh_TW |
| dc.subject | 福山萵苣 | zh_TW |
| dc.subject | 非洲大蝸牛 | zh_TW |
| dc.subject | 秀麗隱桿線蟲 | zh_TW |
| dc.subject | 毒理動力學模型 | zh_TW |
| dc.subject | terrestrial ecotoxicity | en |
| dc.subject | Lactuca sativa | en |
| dc.subject | Achatina fulica | en |
| dc.subject | Caenorhabditis elegans | en |
| dc.subject | toxicokinetic model | en |
| dc.subject | damage assessment model | en |
| dc.subject | ZnO-NPs | en |
| dc.subject | trophic transfer | en |
| dc.title | 奈米氧化鋅之陸域生態毒性—以福山萵苣、非洲大蝸牛、秀麗隱桿線蟲為例 | zh_TW |
| dc.title | Ecotoxicity of Zinc Oxide Nanoparticles to Terrestrial Organisms: Lactuca sativa, Achatina fulica, and Caenorhabditis elegans | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 109-1 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 魏嘉徵(Chia-Chung Wei),童心欣(Hsin-Hsin Tung),陳韋妤(Wei-Yu Chen) | |
| dc.subject.keyword | 奈米氧化鋅,陸域生態毒性,食物鏈傳輸,福山萵苣,非洲大蝸牛,秀麗隱桿線蟲,毒理動力學模型,損害評估模型, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | ZnO-NPs,terrestrial ecotoxicity,trophic transfer,Lactuca sativa,Achatina fulica,Caenorhabditis elegans,toxicokinetic model,damage assessment model, | en |
| dc.relation.page | 93 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU202100393 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2021-02-06 | |
| dc.contributor.author-college | 生物資源暨農學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 生物環境系統工程學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位: | 生物環境系統工程學系 | |
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