微納米塑料粒子在淡水環(huán)境中的行為與毒性
發(fā)布時間:2021-06-07 22:13
塑料污染問題已引起科學(xué)界和公眾的普遍關(guān)注。研究微納米塑料粒子在水環(huán)境的行為與毒理效應(yīng),對其生態(tài)風(fēng)險評估具有重要意義。本文研究了不同水溶液條件(p H、溶解性有機(jī)碳、二價陽離子)對不同表面官能化納米塑料粒子(NPs)的團(tuán)聚性、穩(wěn)定性及毒性的影響;研究了不同表面官能化有/無金屬氧化物摻雜微米塑料粒子(MPs)在水中的行為及毒性。主要研究結(jié)果如下:(1)二價陽離子(Ca2+和Mg2+)與溶解性有機(jī)碳共存增加了NPs在水中的團(tuán)聚程度,這主要?dú)w因于二價陽離子與溶解性有機(jī)碳發(fā)生了吸附架橋作用。研究發(fā)現(xiàn),表面改性和p H是影響NPs在水中長期穩(wěn)定性的主要因素。毒性測試結(jié)果表明,NPs對大型溞具有急性毒性和物理損傷作用。此外,水溶液條件越復(fù)雜,氨基化和羧基化NPs的毒性就越大。NPs在大型溞腸道內(nèi)誘導(dǎo)累積活性氧的生成而觸發(fā)氧化損傷效應(yīng)是主要的毒性作用機(jī)制。(2)鐵氧化物摻雜氨基化MPs在水中的穩(wěn)定性高于鐵氧化物摻雜羧基化MPs,且鐵氧化物摻雜氨基化MPs對蛋白核小球藻和大型溞的急性毒性強(qiáng)于鐵氧化物摻雜羧基化MPs和非摻雜MPs。研究發(fā)現(xiàn),鐵氧化物摻雜MPs可...
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
初級微納米塑料粒子的主要人為來源
南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文22現(xiàn)有的風(fēng)險評估程序旨在提供從污染物釋放到對生物或人類產(chǎn)生負(fù)面影響的概率的評估信息。遵循vanLeeuwen和Vermeire概述[18]的框架,我們進(jìn)一步提出以MNPs為代表的塑料污染物的生態(tài)風(fēng)險評估程序,包括8個主要程序(圖1-2):生態(tài)危害識別、暴露評估、物理化學(xué)性質(zhì)表征、效應(yīng)評估、風(fēng)險表征、風(fēng)險效益分析、風(fēng)險削減以及監(jiān)測和審查。在各個評估過程中,MNPs的環(huán)境毒理和生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)可作為其環(huán)境風(fēng)險評估的依據(jù)。近年來,國際上發(fā)表了大量的有關(guān)MNPs毒性研究的論文,其中考察MNPs對海洋環(huán)境物種的毒理效應(yīng)研究居多,而考察MNPs對淡水生態(tài)系統(tǒng)中生物毒性的研究仍有限。此外,MNPs可通過多種途徑進(jìn)入到淡水環(huán)境中[19–22],使得從微生物(如細(xì)菌和藻類)到更復(fù)雜的生物體(如水生脊椎動物)將有機(jī)會暴露于MNPs。因此,建立完善的MNPs生態(tài)風(fēng)險評估程序?qū)鉀Q塑料污染問題具有十分重要的意義。圖1-2微納米塑料粒子的生態(tài)風(fēng)險評估程序
南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖1-3微納米塑料粒子對藻類的毒理學(xué)研究進(jìn)展(來源于ISIWebofScience的記錄2011年至2019年)表1-1微納米塑料粒子對微藻的毒理效應(yīng)研究進(jìn)展塑料類型(原始尺度)在水中的物理化學(xué)性質(zhì)測試藻種反應(yīng)劑量毒理學(xué)終點(diǎn)毒理效應(yīng)參考文獻(xiàn)聚苯乙烯(0.1,1.0μm)-Chlorellapyrenoidosa10,50,100mg/L30天生長抑制實(shí)驗(yàn)粒子以劑量依賴的方式對微藻的生長和光合成活性產(chǎn)生影響;物理損傷和氧化應(yīng)激為毒性作用機(jī)理Maoetal.[32]聚苯乙烯(51nm)Zeta(ζ)-電勢:-14.1mV;平均粒徑:57.29nm(培養(yǎng)基)Chlamydomonasreinhardtii20,40,60,80,100mg/L72小時生長抑制實(shí)驗(yàn)粒子可依附于藻細(xì)胞表面;在細(xì)胞分裂過程中,粒子可滲出到細(xì)胞外層并可依附于孢子表面;粒子對微藻毒性較低Chaeetal.[34]聚氯乙烯(1μm)-Skeletonemacostatum1,5,10,50mg/L96小時生長抑制實(shí)驗(yàn)粒子在濃度較高時(50mg/L)對微藻的光合成有影響Zhangetal.[35]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The adsorption behavior of metals in aqueous solution by microplastics effected by UV radiation[J]. Qiongjie Wang,Yong Zhang,Xiaoxue Wangjin,Yulai Wang,Guanhua Meng,Yihua Chen. Journal of Environmental Sciences. 2020(01)
[2]水環(huán)境中的微塑料及其生態(tài)效應(yīng)[J]. 陳彪,汪羚,李達(dá),胡小麗,薛春葉,高坤,鄧祥元. 生態(tài)毒理學(xué)報. 2019(01)
[3]淡水環(huán)境中微塑料的賦存、來源和生態(tài)毒理效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 丁劍楠,張閃閃,鄒華,張?jiān)?朱榮. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2017(09)
[4]海岸環(huán)境中微塑料污染及其生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 周倩,章海波,李遠(yuǎn),駱永明. 科學(xué)通報. 2015(33)
本文編號:3217408
【文章來源】:南京信息工程大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
初級微納米塑料粒子的主要人為來源
南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文22現(xiàn)有的風(fēng)險評估程序旨在提供從污染物釋放到對生物或人類產(chǎn)生負(fù)面影響的概率的評估信息。遵循vanLeeuwen和Vermeire概述[18]的框架,我們進(jìn)一步提出以MNPs為代表的塑料污染物的生態(tài)風(fēng)險評估程序,包括8個主要程序(圖1-2):生態(tài)危害識別、暴露評估、物理化學(xué)性質(zhì)表征、效應(yīng)評估、風(fēng)險表征、風(fēng)險效益分析、風(fēng)險削減以及監(jiān)測和審查。在各個評估過程中,MNPs的環(huán)境毒理和生態(tài)毒理學(xué)數(shù)據(jù)可作為其環(huán)境風(fēng)險評估的依據(jù)。近年來,國際上發(fā)表了大量的有關(guān)MNPs毒性研究的論文,其中考察MNPs對海洋環(huán)境物種的毒理效應(yīng)研究居多,而考察MNPs對淡水生態(tài)系統(tǒng)中生物毒性的研究仍有限。此外,MNPs可通過多種途徑進(jìn)入到淡水環(huán)境中[19–22],使得從微生物(如細(xì)菌和藻類)到更復(fù)雜的生物體(如水生脊椎動物)將有機(jī)會暴露于MNPs。因此,建立完善的MNPs生態(tài)風(fēng)險評估程序?qū)鉀Q塑料污染問題具有十分重要的意義。圖1-2微納米塑料粒子的生態(tài)風(fēng)險評估程序
南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文24圖1-3微納米塑料粒子對藻類的毒理學(xué)研究進(jìn)展(來源于ISIWebofScience的記錄2011年至2019年)表1-1微納米塑料粒子對微藻的毒理效應(yīng)研究進(jìn)展塑料類型(原始尺度)在水中的物理化學(xué)性質(zhì)測試藻種反應(yīng)劑量毒理學(xué)終點(diǎn)毒理效應(yīng)參考文獻(xiàn)聚苯乙烯(0.1,1.0μm)-Chlorellapyrenoidosa10,50,100mg/L30天生長抑制實(shí)驗(yàn)粒子以劑量依賴的方式對微藻的生長和光合成活性產(chǎn)生影響;物理損傷和氧化應(yīng)激為毒性作用機(jī)理Maoetal.[32]聚苯乙烯(51nm)Zeta(ζ)-電勢:-14.1mV;平均粒徑:57.29nm(培養(yǎng)基)Chlamydomonasreinhardtii20,40,60,80,100mg/L72小時生長抑制實(shí)驗(yàn)粒子可依附于藻細(xì)胞表面;在細(xì)胞分裂過程中,粒子可滲出到細(xì)胞外層并可依附于孢子表面;粒子對微藻毒性較低Chaeetal.[34]聚氯乙烯(1μm)-Skeletonemacostatum1,5,10,50mg/L96小時生長抑制實(shí)驗(yàn)粒子在濃度較高時(50mg/L)對微藻的光合成有影響Zhangetal.[35]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The adsorption behavior of metals in aqueous solution by microplastics effected by UV radiation[J]. Qiongjie Wang,Yong Zhang,Xiaoxue Wangjin,Yulai Wang,Guanhua Meng,Yihua Chen. Journal of Environmental Sciences. 2020(01)
[2]水環(huán)境中的微塑料及其生態(tài)效應(yīng)[J]. 陳彪,汪羚,李達(dá),胡小麗,薛春葉,高坤,鄧祥元. 生態(tài)毒理學(xué)報. 2019(01)
[3]淡水環(huán)境中微塑料的賦存、來源和生態(tài)毒理效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 丁劍楠,張閃閃,鄒華,張?jiān)?朱榮. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2017(09)
[4]海岸環(huán)境中微塑料污染及其生態(tài)效應(yīng)研究進(jìn)展[J]. 周倩,章海波,李遠(yuǎn),駱永明. 科學(xué)通報. 2015(33)
本文編號:3217408
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