水体中的As(Ⅴ)、Pb(Ⅱ)在纳米颗粒物存在下对网纹溞(Ceriodaphnia dubia)的毒性作用汇总.pdf

水体中的As(V)、Pb(11)在纳米颗粒物存在下对网纹潘 (Ceriodaphniadubia)的毒性作用 摘要 由于纳米材料独特的尺寸及结构，所以具有异于普通宏观材料的光、电、 融、热、力学、机械等性能，因而越来越多的应用于工业及商业产品，例如工业催 化剂、半导体、化妆品、微电子产品、药物载体等。随着纳米材料越来越多的渗透 到我们的生活中，排放到环境中的纳米废弃物也随之增加，给整个生态系统尤其是 人体健康带来潜在威胁。纳米材料污染物作为近几年一种新兴的环境污染物逐渐引 起全球范围内的环境科学研究者的注意，同时关于纳米材料的环境归趋、效应及对 生物的负效应等研究也日益增多。目前，大多数学者主要将注意力集中在单一纳米 材料的环境效应上，但却忽视了实际环境中多种污染物共存的情况。本文选择了几 种广泛应用的金属氧化物纳米颗粒物作为研宽对象，研究了其在水体中的聚合行 dubia(c 为、在网纹湮Ceriodaphniadubia)中的累积{亍为以及与共存的As(V)、 Pb(II)对网纹搔的协同毒性作用，基本内容如下： 1 研究了Tjq纳米颗粒物在不同pH、离子强度、颗粒物浓度条件下的 聚合动力学，并测定了其在pH2-10的滑动电势。结果显示．Ti魄纳米颗粒 物在所有测试条件下均快速聚合。根据二级速率方程拟台得到了聚台速率常 数Kp。由于在pHzpc条件下颗粒物之间的静电斥力晟小，因此最快的聚合 速率出现在pH接近pHzpe时。离子强度和颗粒物浓度的增加可以增强聚合 速率。DLVO理论成功的用来解释Tl如纳米颗粒物在水体中的聚合过程。 这说明，在自然条件下纳米颗粒物进入水体后首先会发生聚合作用，并生成 一定粒径范围的纳米颗粒物聚合物。 2 研究了Fez03纳米颗粒物在水生生物网纹涵体内的累积及消除行为， 以厦颗粒物暴露浓度、pH对生物累积的影响。在自然pH条件下，Fe203纳 米颗粒物能够形成一定粒径范围的聚台物，因而可以快速的在网纹湮体内累 积，其生物累积量在暴露6小时后达到最大值。Fe：o，纳米颗粒物出现最大 生物累积量出现在颗粒物浓度大于等于20 m叽时或是PH介于7到8之间 时。Fe203纳米颗粒物的生物累积量的pH变化与摄食速率的pH变化的同步 性充分证明了纳米颗粒物的摄食是其在潘体内累积的主要途径。消除实验结 果表明，在洁净介质中F≈03纳米颗粒物会被网纹湮从体内排出，并且食物 的存在会加速这一过程。 3 表面的吸附密度较高。单一的Ti02纳米颗粒物不对网纹涵产生急毒性作 22 68±0 用，单一Asrvl的半致死浓度(LC50)为3mg／L。但是在含有 As(v)和TiO：纳米颗粒物的混合溶液中，Ti02纳米颗粒物的存在会导致 As(V)对网纹潘毒性的双重反应。一方面，当Ti岛纳米颗粒物处于较低浓度 时，涵的死亡率随Ti02纳米颗粒物浓度增加而增大。另一方面．当T102纳 米颗粒物高于某一浓度时，酒的死亡率随Ti02纳米颗粒物浓度增加而减 小。 4 A12q纳米颗粒物与As(V)的协同毒性作用与Ti02纳米颗粒物的非常 相似，虽然单一的A1203纳米颗粒物只有在浓度大于200mg／L才对网纹滢 产生急毒性作用，但是，它的存在会极大增强As(v)的毒性，并且这种增强 作用与颗粒物浓度有关。AsⅣ)在A1203纳米颗粒物表面的强烈吸附咀及载 有As(v)的A1203纳米颗粒物在网纹滢体内的累积对整个毒性起重要作用。 5 尽管单一的ce血纳米颗粒物和Tj02纳米颗粒物在浓度小于200 mg／L时不会对网纹疆产生急毒性效应，但是它们会对共存的Pb(II)起到毒 性放大作用。Pb在纳米颗粒物上的吸附以及载有Pb的纳米颗粒物在网纹潘 体内的累积对协同毒性作用有重要影响。口H的降低则使这种协同毒性作用 增强， 6 当混合溶液中溶解态毒物的浓度恒定时，其不随纳米颗粒物的加入而 改变。在该条件下Fe203纳米颗粒物或A1203纳米颗粒物与As(v)的协同毒