纳米材料的环境行为及其毒理学研究进展

随着纳米科技的迅速发展,纳米材料被广泛应用于工业、农业、食品、日用品、医药等领域.在纳米材料广泛应用的同时,其不可避免地会被释放到环境中(包括水体、空气和土壤),对生态系统产生不利影响.与常规物质相比,纳米材料具有独特的物理、化学性质,其对生态系统生物种群和个体的潜在负面影响不容忽视.在总结国内外相关研究基础上,论文对纳米材料在水体、大气和土壤中的环境行为和生态毒性进行了综述.     

纳米材料的环境和生态毒理学研究进展

随着纳米技术的迅速发展及纳米材料的大量增多,纳米技术的安全性问题正引起世界范围的重点关注.纳米材料可以通过多种途径进入自然环境而产生多种环境行为,可能引起生物体的毒性效应,其生态学影响也不可忽视.目前国际上对纳米材料生态学影响特别是环境行为的研究仍处于起步阶段,有价值的研究结果非常少,仍有众多不确定的生态安全问题有待深入研究.在总结国内外相关研究的基础上,就纳米材料的来源、进入环境的途径、环境行为、生态毒理学研究现状及需要进一步研究的内容进行了简要综述.     

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.     

纳米材料对水生生物的生态毒理效应研究进展

随着纳米材料的大量生产和应用,其将不可避免地释放到水环境中．近年来,纳米材料对水生生物的生态毒理效应已经引起了科学家的广泛关注．纳米材料在水环境中的分散液／悬浮液是与环境最为相关的形态;纳米材料在水环境中的分散与团聚、生物累积直接决定了其生态毒理学效应．本文概述了纳米材料在水环境中的环境行为,归纳了纳米材料在水生生物中...     

单细胞质谱揭示四膜虫对极低剂量纳米颗粒的摄入特征

水生单细胞微生物的摄取是纳米材料进入食物网的重要途径之一.研究纳米材料在单细胞水生生物体内累积,对理解纳米材料在生态环境中的环境行为和生态毒理学效应具有重要意义.前期研究表明,暴露浓度是纳米材料生物累积过程中最重要的影响因素之一.然而,目前大多的研究中的纳米材料暴露浓度比实际环境浓度高多个数量级,无法反映实际环境暴露特征.此外,基于群体平均水平的研究方法不能识别具有独特的生理或摄取特性的个体,可能造成一些重要信息的丢失.当前,在单细胞水平研究极低暴露浓度下纳米颗粒的累积特征和毒性效应仍然面临严峻挑战.     

碳纳米材料的水环境行为及对水生生物毒理学研究进展

随着纳米科技的迅猛发展,人工碳纳米材料的生产和使用逐年递增,越来越多的碳纳米材料进入水环境中,对水生生物产生毒性效应。本文在介绍了碳纳米球、石墨烯、碳纳米管3种碳纳米材料的基础上,分析了碳纳米材料的水环境行为,重点综述了碳纳米材料对水生生物毒性效应研究现状,以及可能的致毒机制,并指出今后碳纳米材料对水生生物毒理学亟待加强的研究领域。     

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。     

石墨烯在环境有机污染物分析中的应用进展

石墨烯是一种全部由碳六元环构成的新型二维碳纳米材料.从2004年发现至今,其在能源、电子、复合材料、生物医学等领域中的应用都取得了重大研究进展.近年来,石墨烯在分析化学领域也表现出了巨大的应用潜力,尤其是在环境有机污染物分析方面,涌现了大量相关报道.本文简要回顾了近期石墨烯在环境有机污染物分析中的应用情况,涵盖了样品前处理、色谱、传感器、质谱等不同的技术方向,并对石墨烯在环境分析中的应用前景进行了展望.     

纳米Ag粒子在我国主要类型土壤中的迁移转化过程与环境效应

随着纳米技术的快速发展,纳米材料进入环境并不断累积,因此开展纳米材料的环境安全性研究具有重要意义.纳米银(Ag NP)是目前应用最广泛的人工纳米材料之一.本课题组拟以Ag NP为研究对象,系统研究其在我国主要类型土壤中的迁移、转化过程及其生态环境效应;基于同步辐射技术、同位素技术和量子化学计算等方法,揭示Ag NP与土壤中主要矿物或有机质之间的相互作用规律;探明Ag NP对土壤中微生物、动物和植物的致毒过程及其作用机制;发展Ag NP在土壤中迁移的数学模型,预测其在土壤中的迁移、滞留通量进而评价其淋溶风险,为Ag NP的安全利用提供重要理论基础和技术支撑.     

人工合成纳米材料的生物可给性与毒性

随着人工纳米材料在工业、生活、医疗等各领域中的广泛应用,其环境暴露已不可避免.由于纳米材料生物可给性决定了其环境危害与人体健康风险,因此近年来这方面的研究已成为环境科学领域关注的热点.本文基于细胞和微生物、动物、人体等,从纳米材料种类、暴露途径、摄入动力学、体内分布、消除行为等方面,对人工纳米材料的生物可给性与毒性进行了综述,为客观评价纳米材料的生物安全性提供了科学参考.     

The uptake and translocation of selected elements by cole (Brassica) grown using oasis soils in pot experiments

Pot experiments were conducted on cole (Brassica) grown in soils jointly treated with traces of two heavy metals cadmium (Cd) and zinc (Zn). As the concentration of heavy metals in the soil increased, the uptake of these metals by the plants rose. However, the ratio of heavy metal concentration in soil to uptake by plants increased at a slower rate. Bioavailability of heavy metals considered between the roots and soil using non-linear regressions was shown to be statistically significant. Similarly, the bioavailability of these two heavy metals between leaves and roots using a linear regression was also statistically significant. The bioconcentration factors (BCFs) for Cd and Zn were 0.282 and 4.289, respectively. Significant variation of BCF with the heavy metal bioavailability in soil was noted from non-linear models. The transfer factors (TFs) were 4.49 for Cd and 1.39 for Zn. The Zn concentration in leaves under all treatments did not exceed threshold set standards, but Cd levels exceeded these standards when the concentration of Cd in the soil was more than 1.92 mg kg^?1 dry weight (dw). Data indicate that cole (Brassica) is not a suitable crop for oasis soils because of plant contamination with heavy metals, especially Cd.     

草灌混播在边坡绿化防护中的应用

边坡绿化防护是对人工开挖建设形成的各种坡面进行生态修复以及防止水土流失的一项重要措施。草、灌木混播应用于边坡防护与修复,较之于单一的草被措施,更有利于形成立体的、多样的植被结构,对边坡的稳定和美化有更好的效果。     

上海滨岸带生态环境问题及调控对策

结合长江口上海滨岸带资源与环境现状,重点分析了上海滨岸地区在经济快速发展过程中面临的主要生态环境问题;指出上海滨岸地区面临风暴潮、海平面上升、地面沉降等主要自然灾害;滨岸水环境质量恶化,重金属等污染物的生态风险不容忽视;潮滩过渡围垦导致湿地生态系统破坏严重。探讨了污水排放等人类活动对滨岸带生态环境的影响。此外,从战略环境评价、污染控制、生态恢复、行政法规和管理等方面,提出了相应的调控对策。     

Effects of Road Clearings on Movement Patterns of Understory Rainforest Birds in Central Amazonia

Abstract:  The impacts of potential linear barriers such as roads, highways, and power lines on rainforest fauna are poorly understood. In the central Brazilian Amazon, we compared the frequency of local movements (≤300 m long) of understory birds within intact forest and across a 30- to 40-m-wide road over a 2-year period. Rainforest had regenerated along some road verges, to the extent that a nearly complete canopy was formed in some areas, so we also assessed whether this facilitated bird movement. Movement data were determined from 1212 recaptures of 3681 netted birds at six study sites. The road significantly inhibited total bird movement across roads at five of the six sites. Bird foraging guilds varied in their responses to the road and different ages of regrowth. Movements of frugivorous and edge and gap species were not inhibited at any site, whereas most forest-dependent insectivores (mixed-species flocks, terrestrial species, and army-ant followers) had markedly inhibited road-crossing movements, except at sites with extensive regrowth. Solitary understory species were especially vulnerable, rarely crossing even roads overgrown by tall regrowth. For sensitive species, road-crossing movements were inhibited because individuals tended to avoid both edge-affected habitat near the road and the road clearing itself. Our results suggest that even narrow roads with low traffic volumes can reduce local movements of many insectivorous birds in Amazonia.     

Elemental composition of surface waters in the Antarctic Peninsula and interactions with the environment

The fast changes in chemical and biological properties of many coastal and inland waters in the last decades reflect the pressure of man on the environment. The surface waters of the Antarctic Peninsula, located far from industrial or populated areas, could eventually be used as background lines. Surface water samples were taken from five lagoons of King George Island, Antarctic Peninsula, and from the Kitiesh Lake. Sample pH and electrical conductivity were analysed in situ and in the laboratory, respectively. The dissolved fractions were analysed in 1997 and 1998. Total concentrations only for 1998 were determined in another fraction adjusted to pH 2. Aluminium, Ca, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Sr, Cd, Sn, Sb, Ba, Bi, and Pb were quantified in all samples by means of inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). Total and dissolved elemental concentrations were discussed considering the composition of particulate material suspended in the waters removed by streams or by water runoff, or from atmospheric aerosols. Concentrations of dissolved elements change from one lagoon to another. Total and dissolved elemental concentrations could be related to water movement by windstorms, to chemical mechanisms in water and/or to natural and anthropogenic atmospheric factors.     

绿道网规划建设与管理进展分析

绿道是将大量自然、经济、社会的景点、集聚地和示范点连接在一起的,兼具生态、体育、休闲、文化和通行功能的,彰显绿色、智慧、创新、务实和人本理念的线性生态开敞空间。经历了一百多年的发展后,绿道建设已成为一项全球性运动。绿道建设对促进城市质量提高,推动低碳生态城市建设具有重要意义。西方国家和部分亚洲国家和地区的绿道已发展到了较为成熟的阶段。我国内地引入绿道的时间较晚,但建设步伐快,发展迅速,尤其是珠三角绿道建设更为迅速。国内外在绿道网建设过程中积累了一定的经验,也存在一定的问题,为更好地推进我国绿道网建设,提高绿道网管理水平,非常有必要对国际绿道网和我国珠三角绿道网的进展状况进行分析。本文系统地介绍了绿道的发展历程,并从规划设计、建设实践、科学研究与管理等方面对绿道建设状况进行了深入分析。在总结、分析国内外绿道网建设经验与存在问题基础上,提出了我国绿道网建设对策,主要包括：（1）因地制宜,科学规划;（2）加快完善标识系统建设;（3）尽快探讨绿道网经营模式;（4）建立绿道监测与评估机制等。     

云南元谋干热河谷区不同岩土类型荒山植被恢复研究

云南元谋干热河谷周低山区不同岩土组成的坡地的土壤水份环境差异较大，因而植被恢复模式应有区别，砾石层阶地丘陵坡地壤水分环境最为湿润，适宜恢复较完密的森林植被；片岩和半成岩砂砾岩低山坡地次之，适宜恢复疏林灌草植被；泥岩低山坡地最差，适宜恢复稀树灌草植被。     

乡镇企业可持续发展与小城镇建设

通过对乡镇企业的经济效益、环境效益和社会效益以及小城镇发展的优越性分析可知,乡镇企业不宜在农村发展,应该在小城镇中发展。     

生态文明建设要点探索

生态文明是继工业文明之后更高层次的文明,而环境保护是生态文明建设的主要内容。在综合分析生态文明建设的目标、任务、本质、路径、关键和保障等理论问题的基础上,提出生态文明建设的要点:生态文明建设的目标是人与自然和谐,核心任务是生态环境保护,本质是发展方式的转变,关键是科技创新驱动,保障是制度建设。认为通过生态文明建设,可最终实现人类社会的可持续发展。     

冻融作用对土壤磷素迁移转化影响研究进展

磷素是生态系统中重要的生源要素之一,其在土壤中的丰缺变化制约着植物的生长状况,寒冷地区土壤的结构与理化性质常年受到冻结和融化的周期性影响,而冻融作用又强烈的影响着土壤磷的迁移转化途径,磷的生物地球化学行为是生态系统初级生产力的决定因素之一。系统的归纳分析了近年来国内外关于土壤吸附作用、土壤含水率以及土壤生物对磷素迁移转化过程影响的研究报道,主要研究结论认为：（1）冻融循环导致土壤颗粒粒径变小以及铁铝化合物形态改变,进而影响了磷在冻融土壤上的吸附行为;（2）土壤水在冻融作用下的固液相转换改变了土壤浸提液中磷的含量,而土壤含水率的高低与磷在土壤中的汇聚和释放存在密切关系;（3）土壤微生物和植物体内的磷在冻融过程中成为土壤中有机磷的主要来源之一。众多研究结果显示,同一制约因素在冻融作用驱动下对土壤磷的影响效果各不相同,这是因为冻融过程中土壤成分、水分含量、冻融时间、循环次数、植被类型和微生物状况等条件共同影响着磷的迁移转化行为,众多相互关联的因子产生的综合效应导致磷在冻融土壤中的迁移转化行为各异。总结分析当前的研究成果,提出冻融作用对土壤磷的影响应在土壤景观尺度、研究方法和手段、预防和治理措施方面进行深入的研究和探索。