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当含有10 mg/L ZnO NPs的防晒霜流入湖泊 就有囊藻……

北极星环境修复网  来源:BECT亚洲编辑部    2019/10/11 10:06:17  我要投稿  
所属频道: 环境修复  关键词:流域水污染 生物传感器 蓝藻

北极星环境修复网讯:金属氧化物纳米颗粒因其独特的催化能力、光电性能和抗菌活性而被广泛制造,并应用于工业、农业、医药和制药等多种纳米技术领域。氧化锌是防晒霜、化妆品、医用材料、油漆、涂料和橡胶中使用最广泛的纳米颗粒之一。氧化锌纳米颗粒的大量使用可能会对陆地和水生生物(细菌、藻类、蚯蚓和斑马鱼等)产生潜在毒性,故而引起了政府和公众的极大关注。

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ZnO纳米颗粒储备液悬液的透射电子显微镜图像

蓝藻是一类广泛分布于不同环境中的光合生物,常被用作生物传感器以测试氧化锌纳米颗粒等新兴污染物的水生毒性。研究表明氧化锌纳米颗粒对蓝藻的生长、色素含量、光合活性等指标皆能产生影响。氧化锌纳米颗粒的毒性被认为是由可溶性锌离子和不溶性纳米颗粒引起的。但目前关于两种成分间毒性比较的研究还很少,其潜在的机制也不甚清楚。

本研究评估了ZnO纳米颗粒(1、10、50毫克/升)和相应的可溶性锌离子(0.71、8.66、35.59毫克/升)对铜绿微囊藻的毒性效应。

1. 经过28天的长期暴露,1毫克/升ZnO纳米颗粒产生的生长抑制效应(47%)显著高于0.71毫克/升锌离子处理组(-15%)。这说明,当ZnO纳米颗粒浓度为1毫克/升时,不溶性纳米颗粒是ZnO纳米颗粒毒性的重要来源。然而,当ZnO纳米颗粒浓度为10 (71% vs. 80%)和50毫克/升(73% vs. 95%)时,其对铜绿微囊藻产生的生长抑制效应却低于相应浓度的锌离子处理组。但是潜在的机制仍然未知,需要进一步探索。

2. 暴露7天后,10和50毫克/升的ZnO纳米颗粒导致丙二醛含量分别增加83%和53%,超氧化物歧化酶活性分别增加106%和61%。然而,相应浓度的锌离子对这两个参数的影响可以忽略不计。以上差异性结果表明,最初暴露时不溶性纳米颗粒主要是通过脂质过氧化从而进一步导致了微藻抗氧化反应。在随后的暴露过程中,ZnO纳米颗粒产生的毒性将随着其浓度和暴露时间而变化。该研究为不溶性纳米颗粒和可溶性金属离子对金属纳米颗粒毒性的不同贡献提出了新的见解。

小结:

防晒霜含有的氧化锌会造成河道和流域水污染,蓝藻水华等现象可以作为生物传感器来测试新兴污染物的毒性。

原标题:当含有10 mg/L ZnO NPs的防晒霜流入湖泊,就有囊藻……

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