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纳米材料的环境应用与毒性效应

纳米材料的尺寸接近单个原子或分子的大小,因而具有许多常规材料所不具备的物理化学特性,如极高的化学反应活性、优良的导电性能、独特的光学性质、极强的机械韧度等,在材料、生命、信息、环境、能源和国家安全等方面均具有广阔的应用前景。$$使用化妆品、体育用品:普通人群对纳米材料的暴露途径$$纳米材料所具有的独特的物理化学性质,在产生优越的材料性能的同时,其潜在的负面效应也不容忽视。在考虑纳米材料的风险时,既要对它们的毒性有科学的判断,也需要对纳米材料的暴露途径有一个清晰的了解。这是因为,只有在毒性和暴露共存时,才会有风险发生。纳米材料首先在原材料生产场地被制备生产。在这里,从事生产的工人长时间地暴露在高浓度的纳米材料氛围中,暴露的途径主要是呼吸和皮肤接触。而在生产过程中产生的废弃材料可能被排放进入环境。同样地,在对原材料进行加工从而生产工业品和生活用品的过程中,工人们也会通过呼吸和皮肤接触等方式暴露于较高浓度的纳米材料。生产过程也涉及废弃...  (本文共2页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

铁基纳米材料对水中有机污染物的去除作用及藻类毒性效应

纳米零价铁(nZVI)因其高反应活性,能高效去除多种污染物,在环境修复和水处理方面具有较大应用潜力。但原始nZVI存在易团聚、易氧化、回收性差等问题,需进行改性以提高其应用潜力。同时nZVI及其改性材料在应用过程中可进入环境,威胁生物生态。因此,论文以海藻酸钠(SA)为原料,制备了 SA包埋nZVI和铁碳复合材料,探讨了两种材料对水中有机污染物的去除能力。对于nZVI及其改性材料,活性组分nZVI是潜在毒性来源。为充分评估nZVI及其改性材料应用对水环境的潜在危害,以蛋白核小球藻为受试生物,选取具有代表性的nZVI及其可能的环境老化产物纳米Fe2O3和Fe3O4,研究了铁基纳米材料的藻类毒性及其影响因素,并探讨了铁基纳米材料的致毒机理。研究结果可为制备高反应活性且环境友好的铁基纳米材料提供科学依据。主要结论如下:(1)对比了原始和包埋nZVI对高盐度压裂废水(FWW)中四氯化碳(CT)和1,1,2-三氯乙烷(TCA)的去除能力。...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
浙江工业大学

纳米氧化铝对斜生栅藻的毒性机制研究及其与丁草胺的联合效应

纳米氧化铝是一种新型氧化铝材料,不仅继承宏观氧化铝高硬、高强、耐热、耐腐蚀等优点,还因其纳米级粒径,展现出许多新的优良性能。纳米材料表面性状影响着材料的环境行为与毒性,纳米氧化铝的表面修饰以及其复合材料的研发比例不断增加,但是对生物毒性作用的关注相对较少。本论文研究了不同晶型、有无表面修饰的纳米氧化铝对斜生栅藻的毒性效应,及其与常见环境污染物除草剂丁草胺的联合效应;还探讨了纳米氧化铝与酸性磷酸酶的相互作用,以及其在复杂的斜生栅藻粗酶提取液环境中对酸性磷酸酶活性的影响。具体研究内容和结论如下:(1)评价不同晶型、有无表面修饰的纳米氧化铝对斜生栅藻的毒性效应:斜生栅藻分别暴露在γ晶型(γ)、α晶型(α)与月桂酸修饰(α-O)纳米氧化铝中72 h,处理后EC50值分别为51.18 mg/L、93.55 mg/L与48.11 mg/L,对斜生栅藻抑制作用均显著高于微米级氧化铝(α-Bulk)颗粒(半抑制浓度远大于实验浓度200 mg/L...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津工业大学
天津工业大学

纳米材料—镉复合体对水生生物的毒性效应

纳米材料由于其具有微孔结构易与重金属结合的性质,因而被广泛应用于水体和土壤重金属污染修复。但吸附重金属的纳米材料是否安全还有待考证。因此,本论文以重金属Cd~(2+)为典型污染物,以纳米二氧化锰和纳米羟基磷灰石为吸附剂,从个体水平,组织水平和分子水平系统研究Cd~(2+)与纳米材料-镉复合体(Nano-Cd)对大型蚤和斑马鱼的毒性效应和致毒机制。主要研究结果如下:急性毒性实验表明,Cd~(2+)和Nano-Cd复合体对大型蚤的毒性大小顺序为Cd~(2+)nMnO_2-CdnHAp20-CdnHAp40-Cd。根据 Commission of the European Communities(ECC)对大型蚤的毒性分类标准,Cd~(2+)对大型蚤的毒性等级为极高毒;nMnO_2-Cd、nHAp20-Cd和nHAP40-Cd对大型蚤的毒性等级为有毒。参照 Organisation for Economic Co-operation ...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

纳米二氧化钛与环境污染物对斜生栅藻联合毒性效应研究

为深入探讨纳米二氧化钛(nTiO_2)与环境中现有有机污染物双酚A(BPA)和重金属镉(Cd)对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的联合毒性效应,进行了以下研究:1)考察nTiO_2进入S.obliquus培养基后,其理化性质的变化规律;2)考察nTiO_2,BPA与Cd单独存在时各自的毒性效应;3)分别考察nTiO_2与BPA、nTiO_2与Cd共存时对S.obliquus的联合毒性效应,并评价其联合毒性作用模式;4)以nTiO_2与Cd共存时对S.obliquus的联合毒性效应为例,尝试解释其联合毒性效应作用机理。研究结果显示:1)nTiO_2在S.obliquus培养液中发生团聚,形成团聚体。团聚体的平均粒径约为3~5μm;结构松散,外表不规则,边缘依然存在纳米尺度结构;Zeta电位为-19.6mV~-23.6 mV,团聚体在334 nm波长处有最大吸收峰。2)nTiO_2、BPA与Cd对S.obliqu...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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纳米Fe_3O_4/Cr(Ⅵ)复合物对大肠杆菌及人胚肾细胞的毒性研究

纳米四氧化三铁(MNPs)作为一种新型吸附材料受到了各国学者的广泛关注,它不仅具备常规纳米材料的比表面积大,反应活性高等优点,同时结合了四氧化三铁的磁性特征,使重金属的回收利用能够得以简单的实现。由于磁性纳米颗粒广泛应用于环境中重金属污染物的治理,因此纳米颗粒在使用过程中的安全性评估不容忽视。近些年有一些关于纳米颗粒的毒性研究,但纳米颗粒与污染物的复合物对生物和环境的毒性研究却不多,特别是,纳米颗粒吸附污染物后改变了纳米颗粒和污染物各自原有的性质,因此,纳米颗粒和污染物的复合物的对人类和生态系统的毒性可能和单独的污染物和纳米颗粒的毒性完全不同,因此,需要对复合物的联合毒性进行评价研究。研究纳米颗粒/污染物复合物的毒性效应,对于评价和预警可能导致的环境风险具有十分重要的意义。基于以上目的和意义,本研究以Cr(Ⅵ)为典型重金属污染物的代表,利用纳米四氧化三铁吸附水中Cr(Ⅵ),选择大肠杆菌E.coli和人胚肾细胞HEK293两种不同...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>