纳米银在水环境中的环境行为和毒性效应研究进展

纳米材料的环境行为和生态效应是目前国内外研究的热点,其中纳米银颗粒(Ag NPs)是使用量最高的纳米材料。本文主要总结了Ag NPs在水环境中的赋存、Ag NPs的环境行为、Ag NPs对不同种类微生物的毒性效应以及影响Ag NPs毒性效应的因素,最后对Ag NPs在河口区的研究进行了展望。     

长江口潮滩表层沉积物中微塑料的分布及沉降特点

河口区域是污染物的源头与交汇的区域.为探索微塑料在长江口潮滩的污染现状,本文选取长江口6个采样点、4个季度的潮滩沉积物进行采样分析,长江口潮滩沉积物中微塑料检测结果显示的平均丰度为(3.42±1.31)items·g~(-1),有纤维状和碎片状两种存在形式,其中纤维状占主要部分.微塑料在潮滩沉积物中的分布与沉降和长江口冲淤情况有着高度一致性,在沉积物冲刷地段位点微塑料丰度较低,在沉积物淤积位点微塑料丰度较高.长江口潮滩沉积物中微塑料丰度在1月达到最高值,且在1月和4月各位点差异较大,在7月和11月差异较小.再悬浮实验表明,微塑料主要在表层沉积物和水中积聚.本文结果表明,长江口潮滩沉积物受到一定程度的微塑料污染,微塑料在潮滩的积聚与长江口冲淤、降水和潮汐等因素密切相关.本文的结果可以为长江口潮滩表层沉积物中微塑料的污染研究提供一定的基础数据.     

长江口及近海水环境中新型污染物研究进展

随着新型污染物分析检测技术进步和人们认识深入,发现许多新型污染物已经在世界范围内对生态系统造成了污染,虽然其在环境中的含量很低,但由于其稳定性、生物富集性和高毒性,给生态环境和人类健康造成巨大威胁.本文主要针对持久性有机污染物、药品及个人护理用品、内分泌干扰物、纳米材料等重要新型污染物,综述了长江口及近海水环境中新型污染物的污染现状,与国内外主要河口海湾地区新型污染物的污染水平进行了比较,并对今后主要研究方向进行了展望,以期为长江口地区开展新型污染物的环境毒理和生态风险评估研究提供参考.     

粒径和包裹物对纳米银在海洋微藻中的毒性影响

纳米银由于其独特的抗菌特性广泛应用于工商业领域.通过研究3种不同粒径和包裹物的纳米银对典型海洋微藻中肋骨条藻(Skeletonema costatum)的毒性效应,进一步丰富纳米银对藻类毒性效应及其作用机制的认识.结果表明3种纳米银对硅藻细胞生长都有不同程度的生长抑制效应,其毒性大小依次为10 nm-OA10 nm-PVP20 nm-PVP.在细胞毒性方面,相同粒径的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)包裹的纳米银比油胺包裹(OA)的纳米银毒性更小;而相同包裹物的10 nm和20 nm两种尺寸的纳米银的毒性效应主要取决于其在水环境中的粒径和浓度,在浓度小于500μg·L~(-1)时,大粒径的纳米银毒性更大;在浓度≥500μg·L~(-1)时,小粒径的纳米银毒性更大.在光合毒性方面,50μg·L~(-1)的10 nm-PVP显著上调3Hfcp A的表达(P0.05)和显著下调D1的表达(P0.05),10 nm-OA在浓度为500μg·L~(-1)显著上调3Hfcp A的表达(P0.05),而20nm-PVP处理组没有显著性变化,说明光合作用相关基因的表达对小粒径PVP包裹的纳米银更敏感.本研究结果表明,纳米银对海洋微藻的毒性是由粒径大小、包裹物类型、暴露介质以及暴露浓度等多方面因素共同决定的.纳米银的粒径越小毒性越大,粒径对纳米银的毒性效应影响很大;而包裹物通过影响纳米银在水介质中的粒径大小间接影响纳米银的毒性效应.     

纳米银在环境水样和实验介质中的理化性质和毒性效应

纳米银在自然环境中的理化性质可能严重影响其环境效应,本文的目的是为了比较纳米银在自然水样和实验介质条件下的理化性质和毒性效应.实验表征了粒径4 nm表面包裹物为油胺的纳米银,在不同介质条件下的粒径和团聚性,并进一步研究了不同环境介质条件下纳米银暴露对枯草芽孢杆菌的毒性效应.透射电镜照片显示油胺包裹的4 nm纳米银在环境介质中发生明显团聚.油胺包裹的4 nm纳米银暴露会抑制培养基中细菌的生长速率,降低生理盐水溶液中细菌的存活率.纳米银在实验条件下对细菌的毒性呈一定剂量效应关系,但是在环境水样中剂量效应关系不明显.低浓度纳米银在环境水样中的毒性比其在实验介质中弱.纳米银的透析袋暴露实验中,细菌的存活率有显著提升,揭示纳米银与细菌的直接相互作用对毒性效应有重要作用.与实验条件的培养基和生理盐水介质相比,环境水样中的纳米银更趋向以团聚形式存在,与细菌的相互作用几率减小,因此纳米银在环境介质中对细菌的毒性会降低.