隨著二氧化鈦納米材料的廣泛應(yīng)用,尤其是在污水治理方面,其將不可避免的進(jìn)入水生態(tài)系統(tǒng),并可與共存的污染物發(fā)生吸附、聚集、沉降以及向生物相的富集等行為。近期,技術(shù)生物所許安研究員課題組以秀麗線(xiàn)蟲(chóng)為模型在二氧化鈦納米顆粒(TiO2 NPs)與重金屬(Cd、As 和Ni)聯(lián)合暴露的生物效應(yīng)方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果已被Elsevier期刊Ecotoxicology and Environmental Safety接受在線(xiàn)發(fā)表(DOI:10.1016/j.ecoenv.2018.06.051)。
課題組發(fā)現(xiàn),TiO2 NPs在水環(huán)境中可對(duì)三種重金屬進(jìn)行有效吸附并發(fā)生團(tuán)聚作用。TiO2 NPs的快速團(tuán)聚與沉降改變了重金屬在整個(gè)水層中的分布,導(dǎo)致游離的重金屬離子減少,而底層生物的暴露程度上升。秀麗線(xiàn)蟲(chóng)對(duì)不同水層的毒性評(píng)價(jià)進(jìn)一步證明了TiO2 NPs(無(wú)毒的濃度)與重金屬混合暴露一定時(shí)間后,可導(dǎo)致上層溶液毒性的降低以及下層毒性的上升。線(xiàn)蟲(chóng)體內(nèi)重金屬的積累水平表現(xiàn)出一致的結(jié)果。然而,TiO2 NPs對(duì)As(III)的影響程度卻不如對(duì)二價(jià)金屬Cd和Ni的影響明顯,這可能與As(III)在水環(huán)境中特殊的存在價(jià)態(tài)有關(guān)。綜上,TiO2 NPs在水環(huán)境中的沉降行為改變了重金屬對(duì)秀麗線(xiàn)蟲(chóng)的毒性及生物積累水平,顆粒的團(tuán)聚尺寸與溶液離子強(qiáng)度等都是影響沉降作用的重要因素。該研究為TiO2 NPs與環(huán)境污染物的聯(lián)合暴露毒性提供了新證據(jù),同時(shí)也說(shuō)明TiO2 NPs與重金屬的相互作用以及共同命運(yùn)需作為生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要組成部分。
該研究受到國(guó)家重大研究計(jì)劃973、中科院先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)B、國(guó)家自然科學(xué)基金等課題的資助。
TiO2 NPs改變重金屬的水環(huán)境分布及生物毒性