废水中的纳米材料对甲壳类和鱼类有毒作用

当您洗衣服或冲厕所时，您可能不会总是考虑它，但是无论您吃什么，穿什么或涂在皮肤上，最终都会变成废水，最终进入环境。纳米粒子在纺织品，食品和个人护理产品等消费产品中的使用正在增加。纳米粒子的特别之处在于它们的微小尺寸：一纳米等于十亿分之一米。与较大的纳米颗粒相比，较小的尺寸赋予纳米颗粒独特和新颖的性能，例如可以到达较大颗粒无法到达的位置。

此外，原始纳米粒子的行为与环境中的纳米粒子不同。在环境中，纳米粒子通过与其他粒子，元素或固体相互作用并形成聚集体而发生转化，从而获得其他物理化学性质。这些微粒在废水处理过程中的转化及其对淡水和海洋生物的影响在很大程度上尚不清楚。

海洋甲壳类动物死亡率增加

在挪威水研究所(NIVA)进行的一项研究中，来自NIVA和SINTEF的Anastasia Georgantzopoulou及其同事研究了银和二氧化钛纳米颗粒在废水处理厂中的行为，以及海洋和淡水生物如何受到它们的影响。

研究人员利用挪威一家废水处理厂的污泥建造了实验室规模的废水处理厂。他们在5周的时间内添加了与环境有关的浓度的银(Ag)和二氧化钛(TiO2)纳米颗粒，并使用处理后的废水评估了转化后的纳米颗粒对淡水和海洋生物以及虹鳟鱼g 细胞的影响。 。

实验证明了两种甲壳类动物的对比效果。对于海洋co足类动物(Tisbe battagliai)，死亡率增加了20-45%，而暴露于处理过的废水中对淡水甲壳类动物(Daphnia magna)没有任何不利影响。

Georgantzopoulou说：“这些差异可能至少部分是由于这两种物种的喂养习惯不同，再加上纳米颗粒与废水中存在的固体有很强的联系，”

“大型蚤(Daphnia magna)是一种过滤食物的水的生物，而海洋co足类动物则以底部表面为食，例如从水中沉淀出来的污水固体。因此，底部饲喂甲壳类动物更可能摄取纳米颗粒，从而受到固体的影响。相关的纳米粒子。”

对藻类的影响

含有纳米颗粒的废水也影响了藻类的生长，但两种藻类没有共同的反应：海水藻类(Skeletonema pseudocostatum)对生长的抑制为20-40%，而淡水藻类(Raphidocelis subcapitata)的藻类生长)实际上受到了40%的刺激，并伴随着细胞聚集的增加。后者可能是某种防御机制，旨在减少暴露于有毒颗粒的表面积。

NIVA研究人员解释说：“ 我们的研究结果表明，藻类对处理后的废水的反应取决于物种。这可能是由于藻类细胞大小，表面积和细胞壁组成的差异所致。”

鱼g细胞的通透性增加

研究人员还使用体外g细胞系模型发现了银和钛纳米粒子对鱼g细胞的影响。由于大量的水通过the，并且它们构成了对外部环境的屏障，因此该器官高度暴露于水传播的污染物，包括纳米颗粒。

Georgantzopoulou说：“暴露于含纳米颗粒的废水导致活性氧种类增加，活性氧种类很容易与细胞发生反应并破坏细胞。随后，by细胞的渗透性增加，导致屏障功能受损，” 。

“但是，处理后的废水中的银和钛纳米粒子的浓度太低，无法完全说明仅对细胞渗透性的影响。废水流出物是多种材料的复杂混合物，渗透性响应可能是由以下因素共同造成的：存在纳米颗粒和其他压力源。” Georgantzopoulou补充说。

纳米颗粒的废水处理-转化

“我们对废水处理厂转化的纳米颗粒进行了这项研究，并将它们与原始纳米颗粒进行了比较，因为前者与环境中实际发生的情况更相关。在研究中观察到，转化后的纳米材料的毒性增加，表明评估原始形式的纳米材料的效果无法预测其效果，并强调了解它们的行为，环境转化和与生物体相互作用的重要性，未来的研究应考虑纳米颗粒的转化，并着眼于与转化的纳米颗粒相关的更相关的实验暴露条件 进行更长期的影响研究，以更好地了解其潜在影响。” Georgantzopoulou总结说。