【摘 要】
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人工纳米颗粒在生产、使用和废弃过程中,必然会通过各种途径以"三废"形式进入环境,造成一定的生态效应和和人群暴露.大量研究表明,人工纳米颗粒对细胞、细菌、动物等均可产生毒性,但对高等植物的毒性效应报道较少.高等植物是生态系统的重要组成部分,也是最容易直接受到纳米颗粒影响的生物之一.所以研究人工纳米颗粒对高等植物的毒性效应有助于推进其生态风险评价和环境管理的进行.本研究通过实验室模拟暴露试验考察纳米Z
【机 构】
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中国科学院南京土壤研究所,南京,210008 中国科学院烟台海岸带研究所,烟台,264003
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人工纳米颗粒在生产、使用和废弃过程中,必然会通过各种途径以"三废"形式进入环境,造成一定的生态效应和和人群暴露.大量研究表明,人工纳米颗粒对细胞、细菌、动物等均可产生毒性,但对高等植物的毒性效应报道较少.高等植物是生态系统的重要组成部分,也是最容易直接受到纳米颗粒影响的生物之一.所以研究人工纳米颗粒对高等植物的毒性效应有助于推进其生态风险评价和环境管理的进行.本研究通过实验室模拟暴露试验考察纳米ZnO与TiO2对黄瓜发芽与根伸长的影响,及发芽后Zn与Ti在种子体内的富集状况.实验结果表明，(1)100-1000 mg/L纳米Zn0和Ti02未对黄瓜发芽率造成影响，5天后黄瓜的发芽率均＞85％;(2)100-1000 mg/L纳米Zn0显著抑制了黄瓜的根伸长，抑制作用与相同浓度下微米Zn0无显著差异，说明纳米Zn0对黄瓜的毒性并非由于尺寸效应，可能与溶解出的Zn2+有关;100-1000 mg/L纳米Ti02显著促进了黄瓜的根伸长;(3)纳米Zn0处理的黄瓜种子发芽后体内Zn含量明显高于对照组，但与Zn2+处理组无显著差异，说明Zn0在发芽后的幼苗内主要以Zn2+形式富集，并可能随食物链转移;纳米Ti02处理组黄瓜体内Ti含量与对照无差别。
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故本实验重点研究生物表面活性剂。实验选用胆酸盐和环糊精两种表面活性剂，研究它们对两种微溶性环境内分泌干扰物BPAF与2,4-D的增溶效果，分别从表观溶解度、摩尔增溶比、增溶倍数以及胶束-水分配系数四个角度对增溶能力进行了比较，同时探讨了pH对增溶过程的影响。研究结果表明，生物表面活性剂胆酸钠对BPAF和2,4-D的增溶效果最佳。通过实验条件的改变，提高其增溶效率，从而减少表面活性剂用量，降低污染物
在研究特定水环境条件下的纳米材料环境行为时，识别并阐明何种物理化学作用控制了颗粒-颗粒(团聚)、颗粒-待沉降表面(沉降)间相互作用十分重要。在众多人工纳米材料中，碳-60富勒烯(C60)在生产生活中应用广泛。由于C60本身特殊物化性质，其在水体中的团聚行为受到广泛关注。水体中天然有机质(NOM)主要通过空间位阻作用促进nC60在水体中的分散。但是，水环境中NOM组成复杂，异质性高，因此，与nC60
本实验采用人脐静脉内皮细胞(HUVECs)做为模型，从细胞水平探讨了纳米银的暴露引起HUVECs的损伤与功能紊乱以及其中的分子机理，以此来评价纳米银的早期动脉粥样硬化风险。纳米银能够进入细胞中，引起细胞的氧化应激，损伤线粒体和细胞膜，并且引发细胞凋亡，通过激活经典的NF-κB信号通路，引起血管内皮细胞中与早期动脉粥样硬化相关的一系列基因和蛋白表达的异常，最终引发早期动脉粥样硬化风险。
本研究比较了不同颗粒大小的纳米硫化铅对酵母菌的毒性效应差异，并探讨毒性机理。研究表明，正常情况下由于其刚性的细胞壁，通常认为纳米颗粒是无法进入酵母细胞内的，而溶解的离子和氧化应激引起的细胞壁的损伤会导致纳米颗粒的进入。而线粒体的功能性损伤及细胞壁的物理损伤才是诱导酵母真菌细胞凋亡的主要原因。
纳米二氧化钛(nTiO2)作为一种重要的人工纳米材料,因其独特的性质(表面效应、体积效应、量子尺寸效应等),被广泛应用于医药、工业、日常用品、环境保护等方面.随着nTiO2的广泛应用,越来越多的nTiO2进入水环境,可能吸附现有污染物,从而影响水生生物对现有污染物的富集行为.本研究通过吸附实验研究了nTiO2进入水环境后,对水体中的持久性有机污染物多溴联苯醚(polybrominated diph
大量研究结果发现,多种纳米材料在环境中的暴露和释放能够诱导动物、植物和微生物的生态不安全性,而且给人类也带来潜在的健康风险.碳纳米管通常包括单壁碳纳米管(SWCNTs)、多壁碳纳米管(MWCNTs)和富勒烯(nC60)等.研究结果表明,MWCNTs 能够诱导植物体细胞的毒性效应,然而关于其干扰植物细胞增殖机理的研究仍鲜见报道.本文应用二苯基氯化碘盐(DPI)预处理豌豆幼苗根尖8小时,再将幼苗转移至
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有机污染物在碳纳米管上的吸附和脱附行为不仅是碳纳米管作为水处理高效吸附剂成功应用的关键,也是评价碳纳米管潜在生态环境与健康风险的重要理论依据.碳纳米管对有机污染物的吸附/脱附行为主要取决于污染物的理化性质和碳纳米管的结构及表面性质.碳纳米管在合成过程中或进入环境后,其表面会被氧化而带上含氧官能团(如–COOH、–OH),从而影响其对有机物的吸附和脱附行为.因此,本工作研究了典型有机污染物(包括PA
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释放到环境中的人工纳米材料会与环境介质如水、土壤、光照、微生物等发生作用,改变其物理化学性质、团聚状态、移动性,最终影响它的环境效应.富勒烯(C60)对真核生物细胞、水蚤、鱼类都表现出强烈毒性.因而研究人工纳米碳在环境介质中的物理、化学、生物转化对于正确评价其移动性、生物可利用性、环境归趋具有重要意义.其中生物转化是很多污染物被彻底降解进入碳循环的重要途径,但是关于人工纳米碳生物转化的研究还非常少