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随着纳米科技的迅速发展,各种纳米材料越来越多的应用于工农业生产及生活的各个方面。由于纳米材料具有许多与常规物质不同的理化性质,需要对其环境行为和生物效应进行研究和评价。纳米TiO2是一种十分重要的无机材料,在环保、化妆品、涂料等方面应用十分广泛。随着其广泛使用,使得越来越多的纳米TiO2进入水环境中,造成水生生物的暴露,其水生生物效应不可忽视。
本研究分别以铜绿微囊藻、斑马鱼及其胚胎为暴露目标,进行纳米TiO2的水生生物效应研究。研究了纳米TiO2对水中常见重金属Cd和Cu的吸附以及不同浓度的纳米TiO2、纳米TiO2与重金属共存对铜绿微囊藻生长的影响;研究了纳米TiO2存在条件下Cu在斑马鱼体内富集情况和纳米TiO2光催化前后对斑马鱼胚胎生长发育的影响。结果表明:纳米TiO2对Cd和Cu有很强的吸附作用;低浓度的纳米TiO2溶液(0～50 mg·L-1)可以促进藻的生长,当纳米TiO2的浓度大于50mg·L-1时,藻细胞的生长有所抑制,并呈剂量-效应关系;当纳米TiO2与重金属共存时,由于纳米TiO2对重金属的吸附作用,使得重金属对铜绿微囊藻的毒性明显降低;斑马鱼对纳米TiO2有一定的富集作用,纳米TiO2的存在会促进Cu向斑马鱼体内的富集;纳米TiO2对斑马鱼胚胎的生长没有影响,而经光催化后的纳米TiO2使得斑马鱼胚胎的存活率和孵化率都下降,且会出现畸形发育。因此,纳米TiO2的生态毒性和环境效应不容忽视,同时应重视纳米材料及与其它环境污染物质共同作用后的生物效应。