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技术生物所在纳米二氧化钛联合重金属的生物效应方面取得进展

作者:王晶晶    新闻来源:    发布时间:2018-07-09

随着二氧化钛纳米材料的广泛应用,尤其是在污水治理方面,其将不可避免的进入水生态系统。二氧化钛纳米材料进入水环境后可与共存的污染物发生吸附、聚集、沉降以及向生物相的富集等行为。近期,技术生物所许安研究员课题组以秀丽线虫为模型在二氧化钛纳米颗粒(TiO2 NPs与重金属(Cd、As 和Ni)联合暴露的生物效应方面取得新进展。相关成果已被Elsevier期刊Ecotoxicology and Environmental Safety接受在线发表(DOI:10.1016/j.ecoenv.2018.06.051)。

课题组发现,TiO2 NPs在水环境中可对三种重金属进行有效吸附并发生团聚作用。TiO2 NPs的快速团聚与沉降改变了重金属在整个水层中的分布,导致游离的重金属离子减少,而底层生物的暴露程度上升。秀丽线虫对不同水层的毒性评价进一步证明了TiO2 NPs(无毒的浓度)与重金属混合暴露一定时间后,可导致上层溶液毒性的降低,以及下层毒性的上升。线虫体内重金属的积累水平表现出一致的结果。然而,TiO2 NPs对As(III)的影响程度却不如对二价金属Cd和Ni的影响明显,这可能与As(III)在水环境中特殊的存在价态有关。综上,TiO2 NPs在水环境中的沉降行为改变了重金属对秀丽线虫的毒性及生物积累水平,颗粒的团聚尺寸与溶液离子强度等都是影响沉降作用的重要因素。该研究为TiO2 NPs与环境污染物的联合暴露毒性提供了新证据;此外,TiO2 NPs与重金属的相互作用以及共同命运需作为生态风险评估的重要组成部分。

该研究受到国家重大研究计划973、中科院先导专项B、国家自然科学基金等课题的资助。

TiO2 NPs改变重金属的水环境分布及生物毒性