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城市环境所揭示纳米二氧化钛与五价砷联合暴露对海洋微藻毒性机理

城市环境所揭示纳米二氧化钛与五价砷联合幸运28暴露对海洋微藻毒性机理

  二氧化钛纳米颗粒(Titanium dioxide nanoparticles, nano-TiO2)因其独特的理化性质吸引着人们的关注,并被广泛应用于各个领域,快速的发展及其潜在的生态风险使其成为备受关注的新兴污染物。此外,二氧化钛纳米颗粒尺寸小,比表面积大,能通过静电引力和化学键作用吸附环境中的化学物质,并能影响其在环境中的行为(生物累积、生物可利用性以及潜在毒性等)。

  中国科学院城市环境研究所城市水环境与水生态研究组(颜昌宙团队)以海洋微藻——拟微绿球藻为研究对象,研究了nano-TiO2、五价砷(As(V))单独和交互作用下对微藻的致毒机理,为全面系统的评估nano-TiO2的生态风险提供了更为准确的理论依据。研究结果表明,当拟微绿球藻同时暴露于nano-TiO2 和As(V)时,这两种化学物质对拟微绿球藻的毒性作用显著高于单独暴露时所显示的毒性效应。增强的毒性作用可能源于nano-TiO2对砷甲基化过程的抑制,以及对藻脂质过氧化作用的促进。此外,对于0.5 mg/L As(V)暴露组,nano-TiO幸运282的添加能降低藻细胞对砷的累积,减少砷在细胞器组分中的分布,进而减弱砷对拟微绿球藻的毒性效应。但是这种缓解作用并不能抗衡nano-TiO2 幸运28 和As(V)共同作用时对拟微绿球藻的毒性效应。

  上述研究成果发表在环境领域国际期刊Chemosphere(Fan Yang, Changzhou Yan*. Influence of titanium dioxide nanoparticles on the toxicity of arsenate in Nannochloropsis maritima, 2018, 209, 191–200)。该研究得到了国家自然科学基金(21577138, 21377125)资助。

 

nano-TiO2促进As(V)对拟微绿球藻急性毒性的机理示意图