砷(arsenic,As)污染是一个严重的全球性问题,科学家们已经研发出各种去除砷污染的技术。氧化石墨烯(grapheneoxide,GO)由于其特殊的结构和物理化学性质而被广泛用于去除砷污染。然而,GO与As共暴露引发的潜在环境健康风险目前尚不明确,相关复合生物效应和机理研究尚处在起步阶段。本研究以模式生物秀丽隐杆线虫为研究对象,探究了 GO在无毒的浓度下对As(Ⅲ)的生物效应的影响并进一步揭示物理化学作用过程和细胞分子学机制。本论文的主要研究结果如下:1.复合效应:在GO本身没有细胞毒性的浓度下,通过检测生殖腺细胞凋亡、后代数、卵母细胞数生物学终点发现,无论是GO预处理还是GO与As(Ⅲ)共暴露处理线虫,GO均可显著降低As(Ⅲ)的生殖毒性。2.物理化学过程:高效液相色谱耦合原子荧光光谱(HPLC-AFS)检测发现GO未改变As(Ⅲ)的形态。利用透射电镜(TEM)、能量散射X射线光谱(EDX),及电感耦合原子荧光光谱法(ICP-AFS)等物化分析表征技术,发现GO对As(Ⅲ)具有较强的吸附和富集作用,且吸附效应在GO降低As(Ⅲ)毒性中发挥一定的作用。3.细胞分子机制:GO通过激活线虫的保护性自噬,有效抑制As(III)诱导的氧化应激。同时,利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)技术和线虫缺失突变体进一步表明,GO通过抑制As(Ⅲ)结合蛋白LEC-I的表达,加速了 As(Ⅲ)在线虫体内的累积和排出。上述研究发现GO降低As(Ⅲ)毒性不仅与吸附作用有关,也与GO诱导的保护性自噬及GO抑制As(Ⅲ)结合蛋白LEC-1的表达相关,为GO在水处理方面的应用和潜在生态风险评价提供新的科学依据。