廢水中的納米材料對甲殼類和魚類有毒作用

當您洗衣服或沖廁所時，您可能不會總是考慮它，但是無論您吃什么，穿什么或涂在皮膚上，最終都會變成廢水，最終進入環(huán)境。納米粒子在紡織品，食品和個人護理產(chǎn)品等消費產(chǎn)品中的使用正在增加。納米粒子的特別之處在于它們的微小尺寸：一納米等于十億分之一米。與較大的納米顆粒相比，較小的尺寸賦予納米顆粒獨特和新穎的性能，例如可以到達較大顆粒無法到達的位置。

此外，原始納米粒子的行為與環(huán)境中的納米粒子不同。在環(huán)境中，納米粒子通過與其他粒子，元素或固體相互作用并形成聚集體而發(fā)生轉(zhuǎn)化，從而獲得其他物理化學性質(zhì)。這些微粒在廢水處理過程中的轉(zhuǎn)化及其對淡水和海洋生物的影響在很大程度上尚不清楚。

海洋甲殼類動物死亡率增加

在挪威水研究所(NIVA)進行的一項研究中，來自NIVA和SINTEF的Anastasia Georgantzopoulou及其同事研究了銀和二氧化鈦納米顆粒在廢水處理廠中的行為，以及海洋和淡水生物如何受到它們的影響。

研究人員利用挪威一家廢水處理廠的污泥建造了實驗室規(guī)模的廢水處理廠。他們在5周的時間內(nèi)添加了與環(huán)境有關(guān)的濃度的銀(Ag)和二氧化鈦(TiO2)納米顆粒，并使用處理后的廢水評估了轉(zhuǎn)化后的納米顆粒對淡水和海洋生物以及虹鱒魚g 細胞的影響。 。

實驗證明了兩種甲殼類動物的對比效果。對于海洋co足類動物(Tisbe battagliai)，死亡率增加了20-45%，而暴露于處理過的廢水中對淡水甲殼類動物(Daphnia magna)沒有任何不利影響。

Georgantzopoulou說：“這些差異可能至少部分是由于這兩種物種的喂養(yǎng)習慣不同，再加上納米顆粒與廢水中存在的固體有很強的聯(lián)系，”

“大型蚤(Daphnia magna)是一種過濾食物的水的生物，而海洋co足類動物則以底部表面為食，例如從水中沉淀出來的污水固體。因此，底部飼喂甲殼類動物更可能攝取納米顆粒，從而受到固體的影響。相關(guān)的納米粒子。”

對藻類的影響

含有納米顆粒的廢水也影響了藻類的生長，但兩種藻類沒有共同的反應：海水藻類(Skeletonema pseudocostatum)對生長的抑制為20-40%，而淡水藻類(Raphidocelis subcapitata)的藻類生長)實際上受到了40%的刺激，并伴隨著細胞聚集的增加。后者可能是某種防御機制，旨在減少暴露于有毒顆粒的表面積。

NIVA研究人員解釋說：“ 我們的研究結(jié)果表明，藻類對處理后的廢水的反應取決于物種。這可能是由于藻類細胞大小，表面積和細胞壁組成的差異所致。”

魚g細胞的通透性增加

研究人員還使用體外g細胞系模型發(fā)現(xiàn)了銀和鈦納米粒子對魚g細胞的影響。由于大量的水通過the，并且它們構(gòu)成了對外部環(huán)境的屏障，因此該器官高度暴露于水傳播的污染物，包括納米顆粒。

Georgantzopoulou說：“暴露于含納米顆粒的廢水導致活性氧種類增加，活性氧種類很容易與細胞發(fā)生反應并破壞細胞。隨后，by細胞的滲透性增加，導致屏障功能受損，” 。

“但是，處理后的廢水中的銀和鈦納米粒子的濃度太低，無法完全說明僅對細胞滲透性的影響。廢水流出物是多種材料的復雜混合物，滲透性響應可能是由以下因素共同造成的：存在納米顆粒和其他壓力源。” Georgantzopoulou補充說。

納米顆粒的廢水處理-轉(zhuǎn)化

“我們對廢水處理廠轉(zhuǎn)化的納米顆粒進行了這項研究，并將它們與原始納米顆粒進行了比較，因為前者與環(huán)境中實際發(fā)生的情況更相關(guān)。在研究中觀察到，轉(zhuǎn)化后的納米材料的毒性增加，表明評估原始形式的納米材料的效果無法預測其效果，并強調(diào)了解它們的行為，環(huán)境轉(zhuǎn)化和與生物體相互作用的重要性，未來的研究應考慮納米顆粒的轉(zhuǎn)化，并著眼于與轉(zhuǎn)化的納米顆粒相關(guān)的更相關(guān)的實驗暴露條件 進行更長期的影響研究，以更好地了解其潛在影響。” Georgantzopoulou總結(jié)說。