随着纳米技术的高速发展,纳米产品已得到越来越多的应用,其向环境的无 意释放引发了新的环境污染问题,从而可能对生态体系和人类健康构成潜在的威 胁,因此评价纳米材料的环境行为与生物安全性至关重要。本论文围绕几种典型 的纳米材料,分别从它们在环境食物链中的分布富集行为及与功能性蛋白的相互 作用两个方面展开了研究。 与其它环境污染物类似,水生态系统也是纳米材料的重要环境归宿,然而由 于真实环境的复杂性,纳米材料的环境行为研究较为困难。本论文在实验室内构 建了一个包括水、底泥、大薸、水绵、亚洲蛤、螺、水蚤、日本青鳉和大和沼虾 的淡水生态系统,研究了纳米二氧化铈(CeO2 NPs)长期暴露后在这一模拟水生 态系统中的分布,生物富集和潜在影响。结果表明CeO2 NPs 经过三十多天后达 到水相-泥相分配平衡,大多数纳米材料沉积在底泥中(88.7%)。六个物种中的 铈浓度与其营养级呈负相关关系,表明CeO2 NPs 在此食物链中无生物富集现象。 另外,值得注意的是,CeO2 NPs 可以引起水绵和大薸叶绿素含量降低、水绵淀 粉粒数量体积减少。CeO2 NPs 还可以通过诱导羟基自由基生成使大薸根部细胞 壁变薄,根系明显增长。以上模拟水生态体系中CeO2 NPs 的环境行为研究为纳 米材料的环境风险评估提供了重要的参考依据。 在水生态体系研究的基础上,本论文进一步在实验室内构建了丰年虫-日本 青鳉的水生食物链与胡萝卜-黄粉虫-黑斑蛙的陆生食物链,探讨了包括纳米金颗 粒、纳米银颗粒与纳米金棒在内的几种金属纳米材料随食物链的迁移转化行为。 实验结果显示,带正电荷的棒状金属纳米材料更容易在日本青鳉体内富集且不容 易排出。相对而言,纳米银比纳米金的生物富集效应更强,并且其在食物链的传 递过程中可逐渐发...