多壁碳纳米管对斑马鱼生态毒性效应

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1、摘要人工纳米材料(Manufacturednanomaterials，以下简称MNMs)具有许多优良而又奇异的物理或化学性质(例如由纳米尺度所引起的尺寸效应，量子效应、巨大的表面效应以及界面效应等)，因而在医药，工业，建筑，染料、涂料、食品，化妆品和环保等产业应用越来越广泛。同时，纳米材料的大规模生产和应用对人体健康与生态环境可能产生的安全风险也引起了人们的普遍关注。众所周知，水环境是生物体赖以生存的基础，而IV[N1V[$可能在其生命周期(生产、贮存、运输、消费、处置或回收再生产)中泄漏进入水体，造成水环境和沉积物的污染，导致对水生

2、生态系统的污染胁迫，甚至可能通过食物链对人类健康产生潜在的危害。但是，迄今为止有关纳米材料水生生态毒理学的数据仍极为匮乏。因此，为评价纳米颗粒泄漏进入水环境后对水生生态系统可能造成的影响及其影响机制，确定其潜在的生态风险，本文以生态毒理学理论为基础，从以下几个方面进行了探索：1．着重从方法学角度对两种碳纳米材料的不同浓度测定方法进行了比较。通过分析悬浊液浓度变化，验证了所制备悬浊液的稳定性，并就影响水环境中碳纳米材料悬浊液浓度的因素进行了探讨。试验结果表明：(1)TOC测定法有较好的准确性，并且操作简单，可以应用于实际操作。(2)通过

3、添加表面活性剂，并超声振荡的方法配制的悬浊液具有较高的稳定性和分散均匀性，可保证至少14d内无明显变化。(3)不同试验条件会对碳纳米材料的分散产生一定的影响，超声振荡时间越长，加入的碳纳米材料和表面活性剂越多，分散于水体中的碳纳米材料就越多。2．研究了多壁碳纳米管的急性毒性效应，并首次探讨了人工纳米材料存在对于斑马鱼成鱼重金属毒性效应的影响。主要结果如下：(1)单独的人工碳纳米材料无明显急性毒效应。(2)在纳米材料存在时，重金属对水生受试生物的毒效应加大。3．在以上试验结果基础上，采用低浓度长时间暴露，进一步研究了人工碳纳米材料对水生

4、生物生理生化指标(乙酰胆碱酯酶，谷胱甘肽过氧化物酶和Na+．K+-ATPase酶)的影响，并对不同环境条件下MWCNTs对水生生物生理生化摘要指标的影响进行了比较，结果发现：MWCNTs泄漏进入水环境后，能对水生生物的生理机能产生一定的影响，表现出一定的毒性效应，而且该毒性效应与暴露浓度和暴露时间呈正相关关系，并且随着光照时间延长和暴露温度升高，影响率增大。但与其他典型污染物相比，单独存在的MWCNTs毒性较小，对水生生物的危害不大。综上所述，人工纳米材料进入水环境后，在一定条件下能对水生生物产生急性和慢性伤害，表现出一定的生态毒理效

5、应。有关人造纳米材料对环境和人类安全性的问题已引起各个领域专家学者的广泛争论，本文的研究结果表明人工纳米材料的单独暴露对水生生态的影响并不明显，但其潜在的危险性不容忽视，进一步开展全面、系统的生态毒理学研究，对人工纳米材料的生态风险进行评价，对保护环境，保护人类健康，同时促进纳米科技健康有序的发展是具有相当重要意义的。关键词：多壁碳纳米管TOC毒性效应斑马鱼酶活性IIAbstractAbstractManufacturednanomaterials(MNMs，e．g．nanoparticles，nanombes，nanowires，f

6、ullerenesanditsderivatives，andothernanoscalematerials)displayRovelphysicochemicalcharacteristics，suchasnanoscalesizeeffects，quantumeffects，increasedsurfaceareaandhighersurfacecurvatureaSwellasuniqueelectric，thermal，mechanical，andimag吨propeaies，whichishighlydesirablefora

7、pplicationswithinthemedical，industrial，commercial，andenvironmentalsectors．Thelikelihoodofexposuretonanomaterialsisincreasingandtheconcernsaboutthehumanhealthandenvironmentalrisksofnanomaterialsareraisedintheworld．Itiswellknownthataquaticenvironmentisthefoundationtosusta

8、inlivingorganisms．AquaticenvironmentsmaysufferMNMspollutioncomingfromconsumerproducts(e．g．，sunscreensandcosmet