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纳米二氧化钛污水治理技术暗藏生态风险

发布时间:2018-07-12来源:科技日报点击量:27
记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院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(镉、砷和镍)联合暴露的生物效应方面取得新进展。相关成果日前被Elsevier旗下期刊《生态病理学与环境安全》接受在线发表。

  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,其将不可避免地进入水生态系统,并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。

  科研人员发现,二氧化钛纳米材料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。二氧化钛纳米材料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二氧化钛纳米材料(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溶液毒性的上升。线虫体内重金属的积累水平表现出一致的结果。然而,二氧化钛纳米材料对三价砷As(III)的影响程度却不如对二价金属镉和镍的影响明显,这可能与砷在水环境中特殊的存在价态有关。

  研究显示,二氧化钛纳米材料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。

  这项研究为二氧化钛纳米材料与环境污染物的联合暴露毒性提供了新证据,同时也说明二氧化钛纳米材料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。

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