纳米金比色法快速检测水中重金属的研究进展

重金属超标可造成环境污染并对人体健康构成潜在威胁.水环境中重金属污染已经十分普遍并呈现出日益加剧的趋势.近年来,一种基于纳米金比色原理的新型水中重金属快速检测技术迅速发展,并因其具有检测特异性强、灵敏度高、无需配套仪器、操作简便等一系列优点,在水体重金属污染事件的现场筛查及应急处置等方面展现出广阔的应用前景.本文对国内外水环境中重金属污染的现状,重金属检测技术的发展以及基于纳米金比色原理的水中重金属快速检测技术的研究进展等方面进行了综述,指出了该技术在实际应用中面临的主要问题,并提出了未来的发展方向.     

基于功能化纳米材料的环境中重金属快速检测研究进展

重金属污染对生态环境和人类健康均具有极大危害,建立灵敏、快捷、高效的重金属检测技术具有非常重要的现实意义.现有检测技术对大型仪器设备具有较强的依赖性,并且在检测条件、时间以及成本上的要求较高,难以满足当前重金属快速监测和预警工作的需要.纳米材料的飞速发展为解决环境重金属污染物检测所面临的问题提供了良好的理论基础和技术支持.功能化纳米材料与传统检测方法的结合,衍生出具有高灵敏、高通量的快速检测方法.本文主要综述了近年来常用的几种功能识别分子和功能化纳米材料在环境中重金属快速检测应用的研究进展,指出了重金属快速检测技术在实际应用中可能面临的问题,并对未来的发展前景进行了展望.     

包装材料及食品中纳米材料的检测与表征技术

随着纳米技术的发展,纳米材料在包装行业及食品工业中得到了广泛的应用。然而,纳米材料的安全应用高度依赖于对其生物及环境效应的了解。有研究表明,纳米材料对人类健康及生态环境存在着潜在危害,这使得纳米材料的安全性成为毒理学领域的热点研究课题。同时纳米材料的安全性问题也成为纳米复合包装材料及纳米食品研究和开发的新瓶颈。在对纳米材料没有充分认识的情况下,为了消费者和生态环境的安全,必须控制包装材料及食品中纳米颗粒的种类、来源、含量及可能的释放,这就需要可靠的方法对纳米颗粒的性质和结构进行检测及表征。首先,综述了目前纳米材料在复合包装材料及食品加工中的应用,然后总结了包装材料及食品中纳米材料的检测技术及表征方法,例如显微技术、色谱分离技术、光谱与质谱技术等。由于纳米材料的理化性质参数众多,应用多种分析手段来检测和表征纳米材料成为必然。最后对目前检测技术及表征方法的不足和今后发展方向进行了探讨。     

纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展

纳米零价铁材料（nanoscale zero-valent iron, nZVI）是环境领域应用最广泛的纳米材料之一,因其原材料来源丰富、反应产物环境友好,在分离/固定水中重金属方面得到了广泛的研究.实验室研究表明,nZVI能够有效去除复杂实际废水中铜、砷、铅、锌、金等多种重金属,表现出较高的去除负荷.本研究团队在国内首先研究以nZVI技术为核心,开发分离、固定重金属工业废水中重金属的针对性废水处理工艺.构建了废水处理“反应-分离-回用”式纳米零价铁反应器（nano iron reactor, NIR）装置,通过“小试—中试—工程应用”逐级科学放大,将其应用于多种重金属工业废水的处理当中.本文总结了纳米零价铁废水处理工艺,综述了NIR反应器技术处理典型重金属废水的中试和工程应用案例,为nZVI的实际环境应用以及重金属废水处理提供了理论及技术借鉴.     

纳米材料与环境污染物的复合毒性

纳米材料因其独特的物理化学性质,不仅其自身具有毒性,还会与共存污染物相互作用,影响彼此的迁移转化和毒性效应。文中总结了纳米复合污染毒性的研究方法,并介绍了几种纳米材料(碳纳米材料、金属氧化物、量子点和零价金属)与重金属或有机物复合时造成的生物毒性,包括不同层次毒性指标响应(生物整体、生物积累、大分子水平)和毒性机制的探讨,展望了纳米复合污染毒性领域今后的发展方向和亟待研究的重要问题。     

人工纳米材料对贝类生态毒理效应的研究进展

纳米技术已成为21世纪发展最迅猛的技术领域之一。纳米材料因其具备新异的物理、化学特性而广泛应用于各种领域,包括农业,电子工业,生物医学,制造业,医药品和化妆品等,因此纳米颗粒不可避免会释放到水环境中。贝类由于其具有分布广,处于食物链中的关键位置,滤食食性,对重金属及污染物有较强的生物累积能力,且很多贝类具有养殖和商业价值,因而纳米颗粒对贝类的生态毒性效应备受关注。本文通过对已有相关研究成果进行归纳分析,重点阐述了3方面的内容:1)人工纳米材料在水环境中的行为;2)贝类作为水生污染监测指示生物的重要意义;3)人工纳米材料对贝类的毒性效应,主要包括贝类对纳米颗粒摄取、积累和转移,并从组织细胞水平,分子和基因水平,胚胎发育和个体生长水平等阐述了纳米材料对贝类的毒性效应。     

ZnO纳米粒子抑制体外小鼠光感受器细胞MnSOD的表达及活性

随着纳米技术的发展,纳米材料在生物医药以及化工中已得到广泛应用。作为一类新型材料,其安全性也日益受到人们的高度关注。为探索氧化锌(ZnO)纳米粒子对小鼠视网膜光感受器细胞的毒性作用,本文通过MTT、荧光染色、流式细胞术、实时荧光定量PCR和酶联免疫吸附试验(ELISA)等技术,分别对经不同浓度ZnO纳米粒子处理的小鼠光感受器细胞活性、活性氧水平、锰超氧化物歧化酶(Mn SOD)的基因和蛋白表达及活性进行了检测。结果表明,ZnO纳米粒子可通过诱导细胞线粒体产生过多的活性氧,降低线粒体膜电位,导致小鼠视网膜光感受器细胞损伤;ZnO纳米粒子能显著减少Mn SOD在mRNA和蛋白质水平的表达,降低Mn SOD活性,加剧氧化应激介导的细胞损伤。因此,氧化应激水平的提高导致了过量的活性氧产生及Mn SOD表达和活性的下降,与ZnO纳米粒子引起的细胞毒性作用有关。     

纳米材料在放射性废水处理中的吸附应用

随着核能的开发与利用,放射性污染已经成为一个严峻的环境问题,放射性废水的处理日益引起人们的重视.近年来,纳米技术飞速发展,纳米材料已成为一种新型材料.纳米材料具有独特的物理化学性质,如小尺寸效应、巨大比表面积、极高的反应活性等,这些特性使纳米材料在水处理领域展现了巨大的应用潜力.利用新颖高效的纳米材料吸附去除废水中的放射性核素已越来越受到研究者的关注.本文综述了国内外纳米材料吸附处理废水中放射性核素的研究进展,主要总结了碳纳米材料、纳米金属氧化物、钛基纳米材料、零价金属纳米颗粒对放射性废水的处理性能,简要阐述了纳米材料对放射性核素的吸附机理.最后,对纳米材料去除放射性核素污染研究的未来发展方向及待研究问题进行了展望.     

金纳米粒子修饰丝网印刷电极测定化妆品中的汞含量

采用丝网印刷电极,通过电化学沉积法修饰纳米金颗粒,对化妆品中重金属Hg~(2+)进行快速测定.实验结果表明,Hg~(2+)在金纳米粒子修饰电极上可得到灵敏的溶出峰,在优化的实验条件下Hg~(2+)在5—160μg·L~(-1)范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.992,检测限为0.3μg·L~(-1).该方法简便、快速、灵敏度较高、具有较好的选择性和准确性,能满足化妆品中Hg~(2+)含量的检测分析.     

水体中金属(氧化物)纳米颗粒的环境行为与污染控制研究进展

金属(氧化物)纳米材料在生产和使用过程中,可以通过各种途径进入到水环境中,对水生生物、生态环境和人体健康产生威胁.理解纳米颗粒在水体中的环境行为,对于评估纳米材料的归趋及其对环境和人体的健康风险至关重要.本文概述了金属(氧化物)纳米颗粒的性质、来源和毒性危害,汇总了表征纳米颗粒浓度、粒径及形貌的分析方法与技术,分析了它们在水环境中的环境行为以及影响其稳定性的主要环境因素,并总结了水体中金属(氧化物)纳米颗粒的去除方法和效果的最新研究进展.随着金属(氧化物)纳米材料的广泛应用,未来有必要加强对自然水体中纳米颗粒环境行为的研究,并系统开展纳米颗粒健康风险评估工作,为预测纳米材料进入水环境后的归趋和风险提供科学依据.