聚苯乙烯微塑料和纳米氧化锌对锦鲫的复合生物效应

纳米金属氧化物和微塑料均为典型的颗粒态污染物，对水生生态系统存在安全风险，但目前鲜有研究两者对水生生物的复合效应.为探究聚苯乙烯微塑料(Polystyrene Microplastic,PS MPs)与纳米氧化锌(ZnO Nanoparticles,ZnO NPs)复合作用下的生物响应，以锦鲫(Carassius auratus)为受试生物，将其暴露在ZnO NPs(1 mg·L^-1),PS MPs(1 mg·L^-1,10 mg·L^-1),ZnO NPs+PS MPs (1 mg·L^-1+1 mg·L^-1与1 mg·L^-1+10 mg·L^-1)中14 d.测定了两种颗粒物的水合粒径、Zeta电位、水体Zn²⁺含量、Zn在锦鲫各组织中的富集量和肝脏氧化损伤指标.结果显示，与PS MPs复合后，ZnO NPs在水体中的团聚性和稳定性增加，与高浓度PS MPs复合后水中Zn²⁺含量降低；锦鲫各组织...     

纳米塑料-重金属-塑化剂联合暴露对儿童肠道微生物菌群及代谢的影响

[目的]探究纳米塑料(NPs)、镉(Cd)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)污染对儿童肠道菌群多样性、氨基酸代谢及短链脂肪酸(SCFAs)含量的影响.[方法]利用16S rRNA高通量测序技术和高效液相色谱-质谱法LC-MS/MS分析NPs、Cd、DBP单一污染及纳米塑料聚丙烯(PP)、Cd、DBP复合污染对儿童肠道细菌群落及肠道微生物代谢产物中短链脂肪酸及氨基酸含量的变化.[结果]高通量检测结果显示,与对照相比,在门属水平上,单一污染的优势菌门属无明显变化,PP+Cd、PP+DBP+Cd复合污染优势菌门属水平丰富度与多样性显著下降;LC-MS/MS检测结果显示,在肠道微生物代谢产物中,经NPs与DBP暴露后,氨基酸含量呈现不同程度的下降,而Cd、PP+Cd、PP+Cd+DBP处理后,大多数氨基酸的含量显著增加;同时检测到丁酸、戊酸的含量也发生变化.[结论]与单一污染物处理相比NPs相关复合污染物暴露处理后其肠道微生物紊乱程度更强,且不同污染物处理均会影响肠道微生物的氨基酸代谢和SCFAs产量.肠道菌群与人体健康密切相关,探究肠道菌群及代谢功能在NPs、Cd、DBP影响下的变化,从肠道菌群层...     

海南东部海水养殖区水体、沉积物中微塑料的分布特征

本研究利用现场采样、密度浮选、消解、拉曼光谱鉴定等方法,分别采集了海南东部海水养殖区万宁小海泻湖等11个站位的水体、表层沉积物样品,对样品中微塑料的丰度、粒径、类型和化学成分等特征进行了分析.研究结果表明:水体中MPs含量范围为1 150～9 650 n·m~(-3),沉积物中MPs含量范围为8～370 n·kg~(-1),水体中检出的纤维型微塑料高达91.30%,另有少量的球型和碎片型微塑料;沉积物中仅检出纤维和碎片型微塑料,分别占96.86%和3.14%.水体中MPs的颜色以褐色为主(46.64%),蓝色、红色、白色、透明的占10.95%～13.9%;沉积物中MPs以白色(48.06%)、褐色(36.23%)为主,其他颜色均低于10%.2 mm以下MPs粒径在水体和沉积物中占绝大多数,其比例分别高达89.22%和90.39%.此外,经拉曼光谱仪(Raman spectroscopy)鉴定,海水和沉积物中检测出的微塑料主要为聚乙烯和尼龙2种,且多数样品以尼龙为主.沉积物中的MPs在粒径、形状及成分上与海水具有相似性,说明近岸海水及沉积物可能有相同的污染源.与相关文献研究结果相比,海南东部海水养殖区的水体和沉积物中微塑料的分布处于中等水平,本研究为海南岛近岸海域中微塑料的监测防控和海岸带保护提供了重要的基础数据.     

微塑料的老化及其对水环境中抗生素的吸附行为研究进展

微塑料(microplastics, MPs)和抗生素作为新兴污染物,经常在水环境中能被同时检测到,并且水环境中的抗生素也经常在MPs表面被发现。MPs可以通过表面吸附和迁移,吸收、聚集并携带水环境中的各类有机污染物而受到广泛关注。与原始MPs相比,老化后的MPs因粒径变小、比表面积增大,从而吸附位点增多,而具有更强的吸附能力。主要从MPs的环境老化方式、老化后MPs对水环境中各类抗生素的吸附行为展开了综述,总结了老化MPs的老化方法及吸附抗生素的影响因素及吸附机理,并对MPs老化问题及对抗生素的吸附影响提出展望。     

环境中微塑料的研究进展

随着塑料制品的普及和塑料产业的发展,塑料垃圾不断进入环境中,分解为更难处理的微塑料（MPs）。微塑料广泛存在于水、土壤、大气中,并通过食物链不断向人体富集,引起各界学者的重视。概述了微塑料的分类与来源、危害、检测技术和去除技术的研究进展,并对未来环境中微塑料的研究作出展望,为微塑料研究人员提供参考。     

聚酰胺6微塑料对土壤吸附磺胺甲恶唑的影响

微塑料(MPs)和磺胺类抗生素(SAs)在农田土壤中普遍共存,且MPs和土壤均可吸附SAs,但不清楚MPs如何影响土壤对SAs的吸附。为此,本研究选择南方红壤区农田土壤探究了聚酰胺6微塑料(PA6)对土壤吸附磺胺甲恶唑(SMZ)特性的影响。结果表明,土壤和土壤+PA6对SMZ的吸附在24 h内达到平衡,动力学能用双常数方程较好地拟合(R² ≥ 0.968),Freundlich模型能很好地描述吸附等温线(R² ≥ 0.998);土壤吸附SMZ受土壤pH和腐植酸(HA)浓度的影响,碱性土壤和低HA浓度土壤有利于SMZ的迁移;PA6对土壤吸附SMZ有显著影响,表现为土壤中PA6含量占比越高其促进作用越大,且不受老化过程影响。本研究能为评估MPs和SAs的土壤生态风险提供科学依据。     

微塑料暴露下有/无植物人工湿地脱氮性能的对比

为揭示湿地植物对微塑料暴露湿地脱氮性能的影响,构建了2组垂直流人工湿地(黄菖蒲湿地和无植物湿地),对比了聚苯乙烯微塑料(PS MPs)短期和长期暴露下2组湿地植物和微生物生态效应及脱氮性能的差异.结果表明,2组湿地均可实现PS MPs的有效去除,去除率均超过99.8%;PS MPs短期暴露下,黄菖蒲湿地体现出更高的脱氮性能;而PS MPs的长期暴露对黄菖蒲光系统和抗氧化系统将产生不利影响,叶片光合色素质量分数下降了13.92%～26.15%;PS MPs短期及长期暴露下,黄菖蒲湿地中微生物物种丰富度和多样性更高,硝化细菌和反硝化细菌的整体丰度也高于无植物湿地.以上结果为同步去除污水中氮素和微塑料的人工湿地设计提供了参考.     

纳米氧化锌对湿地植物种子萌发的影响

为了分析纳米氧化锌(ZnO NPs)对湿地植物的影响,探究了不同浓度ZnO NPs对黑麦草、水葱、花叶芦竹种子萌发的影响.实验结果表明,当ZnO NPs浓度为0.1,1.0 mg/L时,黑麦草、水葱、花叶芦竹的发芽率与对照组无显著差异;当ZnO NPs浓度达到10.0,100.0 mg/L时,水葱的种子发芽率显著低于对照组.当ZnO NPs浓度为100.0 mg/L时,黑麦草、水葱、花叶芦竹种子发芽率相对于对照组分别减少了6.38%,44.71%,1.41%.在不同ZnO NPs浓度下,花叶芦竹种子萌发均与对照组无差异,但ZnO NPs对花叶芦竹种子萌发后幼苗根茎长度产生一定的影响,ZnO NPs浓度为0.1 mg/L时会促进花叶芦竹幼苗根茎的生长,而浓度为100.0 mg/L时会抑制花叶芦竹根茎的生长.可见,不同种类的湿地植物对ZnO NPs的响应不同.     

不同种类的ZnO纳米颗粒对人胃黏膜上皮细胞离子吸收的影响

研究了不同种类低浓度ZnO纳米颗粒(nanoparticles, NPs)对人胃黏膜上皮细胞(gastric epithelium cells-1, GES-1)吸收Fe$^{3+}$, Ca$^{2+}$和Mg$^{2+}$的影响. 结果表明: ZnO NPs对Fe$^{3+}$吸收浓度的影响最为显著; 3种离子的浓度变化与ZnO NPs的粒径和质量浓度有关, 其中50 nm的ZnO NPs对离子吸收的影响最大, 且在ZnO NPs质量浓度为15 mg/L时细胞的离子吸收浓度达到最高; ZnO NPs的亲水和亲油特性对离子吸收无明显影响. 最后, 通过检测与不同种类ZnO NPs共同培养的GES-1的细胞活力以及活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平, 对影响离子吸收的机理进行了讨论.     

纳米氧化锌颗粒对滨海湿地微生物群落的影响

利用滨海湿地模拟系统研究纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)对滨海湿地周期淹水区和长期淹水区微生物群落组成和多样性的影响，采用16S rRNA扩增子测序查明发生显著性变化的微生物。结果表明：ZnO NPs暴露下微生物群落的相对丰度和多样性均受到不同程度的影响；ZnO NPs质量浓度的大小是驱动滨海湿地环境中微生物群落相对丰度、β多样性变化的重要原因。随着ZnO NPs质量浓度的增大，ZnO NPs团聚后增大的纳米材料颗粒粒径减弱了对微生物群落的影响；β多样性在ZnO NPs质量浓度为80 mg/L时最低；周期淹水区的微生物群落受到的影响比长期淹水区微生物群落受到的影响小，不同淹水条件导致出现不同分类水平的显著差异细菌；周期淹水区和长期淹水区不同的环境条件(如溶解氧、有机质)导致微生物群落丰度、多样性受ZnO NPs的影响表现不同。