聚苯乙烯微塑料对糖尿病小鼠肾脏的影响

以糖尿病小鼠为模式生物,探究了100nm和5μφ的聚苯乙烯微塑料(PSMPs)(200μg/L)通过饮水暴露28d后对小鼠肾脏的毒性.结果表明,糖尿病小鼠对PSMPs的暴露更加敏感,100nm和5μm PSMPs暴露导致糖尿病小鼠肾脏出现明显的炎性细胞浸润和淤血等病理损伤,且 100nm PSMPs对肾脏造成的病理损伤...     

纳米聚苯乙烯塑料对红霉素生物毒性效应的影响研究

微/纳米塑料（Micro/nano-plastic, MPs/NPs）和红霉素（ERM）是水环境中检出浓度较高新污染物,二者共存产生复合生态毒理风险.以大型溞为模式生物,研究不同老化程度的纳米聚苯乙烯塑料（PS）和ERM单独与联合暴露对浮游动物生长、繁殖、游泳等生态行为及相关蛋白和基因表达的影响.结果表明,PS和ERM能够显著影响大型溞生长、呼吸、氧化应激等多种生理行为,上调大型溞发育繁殖相关基因表达,下调抗氧化防御系统及解毒相关基因的表达.PS存在能够降低ERM对大型溞生殖、抗氧化系统和神经系统的毒性影响,增强大型溞生长发育毒性,且PS老化程度越高对ERM生物毒性的影响效果越显著.本研究为评估抗生素和纳米塑料共存污染对水生生物种群稳定和生态系统安全的影响提供数据支撑.     

聚苯乙烯微塑料和纳米塑料对萼花臂尾轮虫有性生殖的毒性影响

为探索不同粒径聚苯乙烯微塑料和纳米塑料对轮虫繁殖的影响规律,以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试生物,探究了3种粒径(100 nm、0.5 μm和1 μm)聚苯乙烯塑料对轮虫有性生殖的影响. 结果表明:①暴露于粒径较小的聚苯乙烯纳米塑料对轮虫的急性毒性较大. ②与对照组相比,暴露于20 mg/L的100 nm聚苯乙烯纳米塑料和0.01、0.1、1、10和20 mg/L的1 μm聚苯乙烯微塑料均导致轮虫种群增长率显著降低(P<0.05). ③聚苯乙烯微塑料和纳米塑料暴露对萼花臂尾轮虫混交率和受精率均有显著影响. ④暴露于10和20 mg/L的100 nm聚苯乙烯纳米塑料均显著抑制萼花臂尾轮虫7 d休眠卵产量(P<0.05),而暴露于0.1 mg/L的1 μm聚苯乙烯微塑料以及0.01、0.1、1、10和20 mg/L的0.5 μm聚苯乙烯微塑料均显著增加轮虫7 d休眠卵产量(P<0.05). 研究显示,在评价聚苯乙烯微塑料和纳米塑料对萼花臂尾轮虫有性生殖影响时,轮虫混交率和休眠卵产量可以作为合适的毒性测试指标.      

微塑料和三氯生对斑马鱼的神经毒性效应研究

选用斑马鱼为模式生物,探究3种微塑料(PP、PE、PVC)和三氯生(TCS)联合暴露对斑马鱼的神经毒性效应。结果表明：微塑料(MPs)可以作为TCS进入生物体内的载体,MPs和TCS联合暴露毒性主要为协同作用;与TCS相比,TCS+PP、TCS+PE和TCS+PVC组中SOD分别降低了10.3%、12.4%和7.9%,AchE活力分别降低了10.8%、1.5%和6.1%,5-HT含量分别提高了83.2%、37.7%和59.3%(p<0.05);与TCS+PE相比,TCS+PP组5-HT含量提高了33.1%,具有显著性差异(p<0.05),PP-MPs和TCS联合暴露产生了更强的神经毒性;代谢组分析发现TCS+PP复合组诱导98个特异性变化的代谢物,这些代谢物通过影响氨基酸代谢、甘油磷脂代谢、鞘脂代谢、花生四烯酸代谢和神经活性配体受体相互作用等代谢过程,对脑产生更严重的神经毒性。     

微塑料及其复合污染对水生生物的毒性与生态风险研究进展

近年来,微塑料已成为备受瞩目的新型污染物之一.微塑料在水生生态系统中广泛存在,且易与水中其它污染物形成复合污染.因此,微塑料及其复合污染对水生生物的影响以及水生生态系统的生态风险越来越受到关注.本文在总结国内外相关研究的基础上,概括了水生生态系统中微塑料污染的主要特点,归纳了微塑料及其复合污染对水生生态系统中藻类、浮游动物、鱼类等水生生物的影响,探讨了微塑料沿食物链的传递作用及其对水生生态系统生态风险的潜在影响,梳理了目前水域生态系统微塑料研究所面临的主要问题,并对未来的研究工作进行了展望,以期为评估微塑料及其复合污染对水生生物和水域生态系统的影响提供科学依据.     

荧光聚苯乙烯微粒在沙蚕体内的摄入、排出及其毒性效应

海洋微塑料污染已成为全球性环境问题,已有报道显示潮间带微塑料含量相对较高,然而微塑料对栖息于潮间带生物影响的研究开展相对较少。本文采用近海沉积物中的代表性物种-双齿围沙蚕（Perinereis aibuhitensis）作为受试生物,以10 μm荧光聚苯乙烯微粒（PS）作为目标污染物,初步研究了海水暴露途径下沙蚕对PS的摄入、蓄积和排出情况,以及沉积物暴露途径下微塑料对沙蚕掘穴行为影响和细胞超微结构的改变情况。结果表明,沙蚕摄入荧光PS的量在48 h内随时间而呈线性增加;转移到干净海水中后,体内残留PS数量呈现逐渐下降的趋势;96 h后体内PS残留百分比只有2.2%。然而,沉积物途径暴露14 d后沙蚕在干净沉积物中的掘穴时间显著延长,并且摄入PS微粒可造成沙蚕体壁表皮细胞凋亡和肌肉细胞线粒体水肿。沙蚕掘穴行为的改变很可能与其线粒体功能损伤有关。本研究强调了行为学指标在评估微塑料对底栖动物沙蚕毒性效应中的敏感性。研究结果期望为深入探讨微塑料致毒机理及科学评估微塑料的生态风险提供依据。     

微塑料对微藻的毒性效应研究进展

微塑料（MPs）污染已经成为全球的持久性污染问题,引起了世界范围内的广泛关注。目前的研究表明,微塑料对水环境中的初级生产者微藻具有一定的毒害作用,同时,微塑料与其他污染物结合还可能产生更为严重的联合毒性效应,进而影响水体中食物链的稳定性,并对生态系统的健康带来潜在的风险。因此,开展微塑料对微藻毒性效应的研究十分必要。本文介绍了已公开发表的相关研究及成果,总结了微塑料对微藻的机械损伤、遮蔽效应、氧化损伤、吸附和团聚等致毒机理,并对未来微塑料对微藻毒性的研究方向做了简要分析与展望。     

淡水环境中微塑料污染及毒性效应研究进展

通过梳理淡水环境中微塑料分布现状及毒性效应研究进展,分析淡水环境中微塑料的丰度、类型、粒径、颜色、形状及毒性影响因素,并综述了微塑料对淡水环境生态系统中不同营养级生物的毒性效应。结果表明：微塑料在淡水水体中的分布受人为活动、水文特征、季节及微塑料类型等因素的影响,人类活动较多、水动力条件差及降水较多的水体中微塑料污染严重,不同密度的微塑料在环境介质中赋存存在差异;微塑料毒性与其浓度、粒径、类型密切相关,通过在生物体内富集及携带的化学污染物,影响水生生物的摄食、生长及繁殖能力。我国淡水环境微塑料丰度高于其他国家,建议逐步开展淡水环境微塑料及河流微塑料入海通量的调查及监测。目前国内外微塑料毒性效应研究对象主要关注了浮游植物、大型溞、贻贝及斑马鱼,尚不能满足微塑料生态和健康风险评价要求,亟待开展我国不同营养级本土生物的微塑料毒性效应研究,为将来淡水环境微塑料环境基准的建立提供科技支撑。

     

不同形态微塑料和汞对斑马鱼胚胎发育毒性联合作用研究

为探讨不同形态微塑料对生物体的毒性差异,本研究比较了聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)颗粒(直径约70～250μm)和纤维(长度约3～5mm,直径约20μm)与重金属汞(Hg)对斑马鱼胚胎发育的联合毒性效果.结果表明,Hg单独暴露对斑马鱼胚胎造成了胚胎发育毒性(如血流发育障碍,心跳变缓和孵化率降低)以及心包囊水肿和尾巴畸形效应,48和72h的畸形率分别高达31.3%和91.7%.纤维状(f-PET)和颗粒状(p-PET)微塑料都会减轻Hg的胚胎发育毒性.从代谢组学的数据来看,Hg对机体造成的糖代谢和氨基酸代谢紊乱效应在微塑料和Hg联合暴露组也显著降低(P<0.01).但是,由于对Hg吸附能力和过程的差异,p-PET更显著缓解Hg造成的24h血流障碍效应,而在暴露后期在降低Hg对斑马鱼胚胎畸形毒性方面不如f-PET显著.因此,微塑料与Hg的联合毒性效果与微塑料的形态有关.     

聚乳酸微塑料及其复合污染的生物毒性效应与机制研究进展

综述了聚乳酸(PLA)微塑料单一暴露以及与其他污染物复合暴露的毒性效应,并探讨了PLA微塑料对生物的毒性作用机制.PLA微塑料的摄入会影响生物体的摄食、生长、存活、繁殖和运动行为;PLA微塑料与有机物和重金属复合污染对生物体存在一定的潜在风险;PLA微塑料主要通过机械损伤、氧化应激、神经损伤及免疫损伤对生物体造成损害.未来仍需对老化或降解的PLA微塑料的毒性效应、对陆地生物的复合暴露毒性效应与机制及其对全球生态系统和生物地球化学循环的影响等方面开展探索和研究,以期为今后PLA微塑料的环境生态风险评估提供思路.     

6种消解方法对荧光测定生物体内聚苯乙烯微塑料的影响

微塑料污染已经成为全球性的环境问题,引起了人们的广泛关注,为了评估微塑料的生物效应,对生物体内微塑料进行准确定量成为了亟待解决的问题.在已有的微塑料研究中,利用荧光强度进行生物体内微塑料定量是较为常用的方法,而对生物样品进行消解则是重要的前处理方法.然而,消解可能会对微塑料产生破坏,影响微塑料的荧光强度,导致微塑料浓度的测定值与真实值存在巨大偏差.目前关于消解对微塑料荧光强度影响的研究比较匮乏,而荧光强度直接影响微塑料定量结果的准确性.因此本文研究了文献中常用的6种消解剂,分别为KOH、NaOH、H_2O_2、HNO_3、HNO_3∶HCl和HNO_3∶HClO_4,探究了不同消解方法对微塑料荧光强度和表面形态的影响,并选出最合适的微塑料消解方法.结果表明在6种不同消解方法中,KOH消解法(100 g·L~(-1),60℃)对微塑料的荧光强度影响最小,且对微塑料的表面形态没有明显影响.而另外5种消解法都不同程度地降低了微塑料的荧光强度,并造成了微塑料表面损伤,主要包括团聚、气泡、轻划痕以及深凹陷等.此外,利用KOH消解法对生物样品中的微塑料进行提取效率评估,回收率高达96.3%±0.5%,表明KOH消解法是一种合适的生物样品中荧光微塑料的提取方法.     

聚苯乙烯微塑料对铜绿假单胞菌生物膜形成和结构变化的影响

微塑料在水环境中的污染情况日益严重,对水生生物的生长发育造成严重影响,而目前有关微塑料对生物膜形成影响机制的研究十分有限.为探究聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）对铜绿假单胞菌生物膜形成发育的影响,选用不同浓度和粒径PS-MPs进行暴露试验,研究其对生物膜内生物量、氧化应激水平、生物膜结构和群体感应系统的影响.结果表明,PS-MPs诱导严重氧化应激反应并抑制生物膜形成和发育,粒径越小,产生的抑制作用越强烈,抑制效果表现为0.1 μm>0.5 μm≈1 μm>5 μm.PS-MPs通过与细胞接触造成严重物理损伤,形成的生物膜厚度显著减小且结构稳定性遭到破坏,膜内细菌通过分泌胞外聚合物来抵御PS-MPs的胁迫作用.PS-MPs进一步通过干扰铜绿假单胞菌群体感应系统,下调关键基因lasI、lasR、rhlI和rhlR的表达水平,抑制信号分子和相关毒力因子的合成与分泌,降低细菌对毒性作用的防御功能,最终影响生物膜形成和结构稳定性.     

微颗粒聚苯乙烯对微藻的生长和生理代谢影响

水体中微塑料污染已是人们普遍关注的问题,微藻是维持水生态系统平衡的重要成分,对水环境中污染物非常敏感,迄今微塑料对微藻潜在的生态效应仍知之甚少.本文比较微颗粒聚苯乙烯（PS, 1μm）对3种藻类：栅藻（Scenedesmus sp.）、集胞藻（Synechocystis sp. PCC6803）以及惠氏微囊藻（Microcystis wesenbergii FACHB-929）生长的影响.通过测定生长曲线、叶绿素a含量、最大光量子效率（Fv/Fm）、丙二醛含量、抗氧化酶（SOD和CAT）和代谢酶（碱性磷酸酶和脂酶）活性等生理指标,揭示了集胞藻和栅藻对PS不同的生理响应.实验结果表明,100 mg·L-1 PS暴露对集胞藻和惠氏微囊藻的生长及光合作用有显著抑制作用,其中对集胞藻的抑制作用更为显著,但对栅藻的生长和光合作用具有显著的促进作用.该研究提示：PS对不同微藻会产生不同生物学效应,进入水体的PS有可能改变种群结构,影响水生态系统.     

光老化对不同粒径聚苯乙烯微塑料吸附Cu(Ⅱ)的影响

为评估老化作用和粒径等因素对微塑料（MPs）吸附重金属的影响,对紫外光老化作用下3种不同粒径聚苯乙烯（PS:1、50和100 μm）吸附Cu（Ⅱ）的行为进行了系统研究.结果表明,紫外光老化显著改变了PS的表面形貌和理化性质,1 μm粒径PS的老化程度最强.PS对Cu（Ⅱ）的吸附动力学符合伪二阶动力学模型,而Freundlich模型更好地拟合了PS对Cu（Ⅱ）的等温吸附实验数据,表明PS对Cu（Ⅱ）的吸附过程发生在其非均匀表面,吸附行为为多层吸附;Freundlich模型参数n值均小于1,表明PS对Cu（Ⅱ）的吸附行为为强度较高的物理吸附;不同粒径PS对Cu（Ⅱ）的理论最大吸附量依次为:1 μm> 50 μm> 100 μm,说明粒径是影响PS吸附污染物的重要因素,而老化作用增强了同一粒径PS对Cu（Ⅱ）的吸附能力.对不同环境条件下PS吸附Cu（Ⅱ）的研究结果表明,PS对Cu（Ⅱ）的吸附能力随环境pH升高而增强,而盐度升高则产生相反的效果,表面络合和电性吸附是PS吸附Cu（Ⅱ）的主要机制.研究可为全面了解环境中MPs对重金属的吸附行为提供重要科学依据.     

微塑料对微藻生长及其释放三卤代甲烷的影响

研究了聚苯乙烯微塑料(PS,0.5μm,10～100mg/L)在120h内对三角褐指藻(Phaeodactylum tricormutum)的生长及其释放三卤代甲烷的影响.结果表明,PS显著抑制三角褐指藻的生长.高浓度的PS(100mg/L)条件下,三角褐指藻的细胞生长,叶绿素a含量及光合效率的最大抑制率分别达31.7...     

聚苯乙烯微塑料对杜氏盐藻生长及低分子量有机酸释放的影响研究

本文通过系列培养实验,研究了不同粒径(1μm、3μm、10μm)聚苯乙烯(polystyrene,PS)微塑料对杜氏盐藻(Dunaliella salina)的生长过程和低分子量有机酸释放的影响。结果表明,杜氏盐藻在生长过程中能够释放甲酸、乙酸和乳酸3种低分子量有机酸。PS微塑料的添加能够延后培养体系乙酸和乳酸的积累,降低培养体系乙酸的积累量,提高乳酸的积累量,并导致培养体系甲酸的明显积累。不同粒径PS微塑料对杜氏盐藻生长和低分子有机酸释放的影响有显著差异。粒径3μm的PS微塑料能在杜氏盐藻生长初期抑制其将海水中的NO₃-N转化为NO₂-N,对延后并降低培养体系乙酸积累有显著作用。粒径1μm的PS微塑料能够显著延长培养体系乳酸的积累时间。粒径1μm和3μm的PS微塑料均能显著影响杜氏盐藻甲酸的产生与消耗,使培养体系出现明显的甲酸积累。释放甲酸可能是海洋微藻普遍存在的过程。     

生物可降解塑料的环境行为及毒性效应

由于不合理的管控,塑料污染成为环境污染的重要问题,人们对新型、绿色的生物可降解塑料的需求与日俱增。然而,研究表明,生物可降解塑料对生态环境和人体健康同样具有负面影响。本文梳理了2000-2023年的近万篇文献,综述了生物可降解塑料的应用、发展历程、种类、污染现状、环境行为以及毒性效应,并对今后生物可降解塑料的研究方向提出展望,旨在促进生物可降解塑料的生态和健康风险评估,并为其合理使用和有效监管提供参考。     

两种粒径氧化镍纳米颗粒对小球藻(Chlorella vulgaris)的生物毒性

采用藻类生物毒性测试方法(OECD201)研究了两种粒径氧化镍(NiO)纳米颗粒对小球藻(Chlorella vulgaris)的生物毒性.发现纳米颗粒的毒性与其尺度有关,7 nm NiO的毒性大于20 nm NiO,二者72 h EC50分别为18.01和74.64mgNiO/L.利用扫描电子显微镜(SEM)观察了对...     

不同粒径海洋微塑料对左氧氟沙星的吸附行为研究

微塑料（MPs）在各种环境介质中长期迁移与运输的过程中,容易与多种污染物形成复合污染的环境问题。针对该问题,本研究选取聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为MPs代表,以左氧氟沙星（LEV）为抗生素代表,通过批量吸附实验研究了PMMA对LEV的吸附行为,并探讨了多种环境因素对吸附行为的影响。研究结果表明,PMMA对LEV的吸...     

老化前后聚苯乙烯微塑料对天然有机物的吸附

随着地表水环境中微塑料的不断检出,微塑料污染受到广泛关注.微塑料是一类比表面积较大的疏水性物质,具有一定的吸附作用,其势必对地表水中的天然有机物产生影响.此外,暴露于自然环境下的微塑料也会受到紫外辐射或氧化等过程的影响,从而改变其物理化学性质,影响其对天然有机物的作用.本文开展了聚苯乙烯微塑料(mPS)经紫外和过氧化氢老化前后吸附腐殖酸(HA)和富里酸(FA)的对比研究.结果表明,老化过程使微塑料的孔隙和表面粗糙度明显增加,比表面积有大幅提高,但结晶度减小,官能团没有明显变化.疏水性的mPS微塑料对HA的吸附效果好于FA,且老化微塑料对两种有机物的吸附能力皆高于老化前,微塑料的吸附能力与比表面积大小呈正相关关系.吸附试验数据皆较好地拟合了准二级动力学模型(R²>0.93)和Freundlich模型(R²>0.91),微塑料对HA和FA的吸附以多层不均匀的物理吸附为主,两者在微塑料上的吸附分别为自发的放热和吸热反应过程.试验微塑料对HA和FA的吸附能力皆随着pH的增加呈先降低后增加的趋势.两种有机物在超纯水和地表水介质中的解吸率具有...