环境纳米科技研究面临的机遇和挑战

这篇论文介绍了环境纳米科技的科学内涵和研究趋势,讨论了环境中纳米尺度的污染物和人工纳米材料之间的区别,指出了环境中现存的污染物来自于自然界自身的活动和人类的活动,这些污染物在地球上已存在几千年甚至更长的时间,而人工纳米材料只有30多年的历史,到目前为止,还没有带来环境安全的事故。但是,为了指导纳米材料的正确应用,研究纳米材料的负面效应十分必要,其目的是在应用纳米材料时,避免和减少可能对环境安全带来的风险。在这篇综述论文中,还特别强调了纳米技术为治理、修复和探测纳米尺度污染物提供了新的机会和强有力的技术支持。     

纳米材料的生长用于含Cr(Ⅵ)纳米废渣的处理

由于特殊的结构与性能, 纳米材料在各个领域被广泛使用. 纳米材料的环境行为、生物和生态效应受到了极大关注. 另外, 一些工业生产实践中也产生纳米污染物. 然而, 关于如何控制和治理纳米污染物的研究较少. 在前期的研究中, 通过控制纳米颗粒快速长大以消除纳米污染物环境危害的思路被提出, 并应用于处理氯酸盐行业的含Cr(Ⅵ)纳米废渣. 在此基础上, 本文进一步分析和对比了含Cr(Ⅵ)纳米废渣的高温和室温两种处理途径的相关物相变化特征和无害化机制, 选择高温处理工艺路线进行了优化, 并进一步对无害化处理后固体粉末的物相、形貌、粒度、热性能等性质进行了研究, 将其试用于陶瓷釉料. 该工作是纳米技术用于环保污染治理与资源化利用的一个范例, 具有理论意义和实践价值.     

对健康的影响也许源自碳纳米管纳米材料安全问题引发的优先权之争

自从制造商将纳米材料用于工业生产和商品制造以来,就有人一直关注这些材料对人类健康或环境可能造成的危害.这些担忧催生了围绕美国"国家纳米技术计划(NNI)"展开研究的纳米技术协会出台了一项研究战略,以评估有关这种新技术对环境、健康和安全(EHS)的潜在影响.     

纳米材料的安全性研究及其评价

随着纳米材料和纳米技术的迅速发展和广泛应用, 人们接触不同种类的纳米材料的机会大大增加. 纳米材料与人体接触会不会引起不良的后果? 纳米材料对环境是否有危害? 当纳米材料和纳米技术与人类的关系越来越紧密的时候, 其引起的伦理学、社会和法律问题也越来越引起人们的关注. 本文就纳米安全性研究以及相关的一系列伦理学问题, 结合国内外各研究机构的实验结果和流行病学调查资料, 从纳米材料本身的安全性、纳米材料合成及使用过程中涉及的其他物质与纳米材料的共同作用、纳米材料暴露的安全性评价、纳米材料的风险评估以及纳米材料和纳米技术的有力监管5 个方面, 简要阐述如何正确认识纳米材料和纳米技术的安全性.     

纳米材料生物效应研究和安全性评价前沿

纳米技术持续、健康的发展要求我们了解纳米材料的安全性。2004年以来,纳米材料生物效应和安全性研究发展迅速,形成一个跨学科的研究领域,并受到政府、学界、企业和社会公众等的广泛关注。文中叙述了纳米材料安全性评估的迫切性和重要意义,重点讨论了该领域的最新发展方向,包括纳米产品、工作场所和环境的安全等,同时简单讨论了纳米标准化、纳米技术风险管理和纳米伦理研究与纳米安全性研究的关系。     

纳米材料安全问题引发的优先权之争

自从制造商将纳米材料用于工业生产和商品制造以来，就有人一直关注这些材料对人类健康或环境可能造成的危害。这些担忧催生了围绕美国“国家纳米技术计划（NNI）”展开研究的纳米技术协会出台了一项研究战略，以评估有关这种新技术对环境、健康和安全（EHS）的潜在影响。     

纳米技术会置世界于险境吗？

2008年年底，英国皇家环境污染专门委员会（The Royal Commissionon Environmental Pollution，简称RCEP）公布了一份关于纳米材料可能导致未来出现问题的报告。在全面分析纳米技术的应用基础上，该报告描述了由微小物质构成的纳米材料，诸如用小于常规微型技术1000倍的工艺生产的计算机硅芯片等产品。为了测定一些材料和装置的规格，不妨以人的头发直径约80000纳米为衡量标尺。     

封面说明

以"环境化学与食品安全"为主题的中国科学院学部"科学与技术前沿论坛"于2012年11月5～6日在中国科学院学术会堂成功召开.该论坛围绕环境污染与健康效应、《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》新POPs增列研究     

环境中金属纳米材料分离及测定方法研究进展

金属纳米材料因其大量生产和广泛使用而不可避免地会释放到环境中,给生态环境和人体健康造成潜在的负面影响.发展环境样品中金属纳米材料高效灵敏的分析测定方法,对于研究其在环境中的分布、转化、归趋、效应和生物安全性具有重要意义.研究表明,金属纳米材料组成、结构、形态和粒径分布等显著影响其环境过程和生物效应.因此,与传统的污染物分析不同,金属纳米材料分析不仅需要测定其化学组成和浓度,还需表征其粒径、形貌和表面电荷等.本文综述了近十年来关于环境中金属纳米材料的分离及测定的相关手段和方法,主要包括痕量金属纳米颗粒的萃取富集方法以及不同粒径纳米颗粒和相应金属离子的分离方法,并展望了发展前景.     

全球性全氟辛烷磺酰基化合物环境污染及其生物效应

PFOS是纺织品和皮革制品防污处理剂的主要活性成分，并且广泛应用于民用和工业产品生产领域．调查结果表明,地下水、地面水和海水以及所有野生动物和人类血液都存在PFOS污染．目前还未发现它在环境中和生物体内的任何分解迹象．但是，人们至今对PFOS的环境行为和毒性所知甚少．本文介绍了PFOS研究现状，指出PFOS环境污染调查和毒性研究，将是继有机氯农药、二恶英等持久性有机污染物引起的环境问题之后，预防医学领域面临的新课题．     

环境化学污染物与人类健康

中国是经济发展最快的发展中国家之一，一方面快速发展的经济使人民生活不断提高，另一方面环境污染、尤其是环境化学物的严重污染对人体健康带来多种危害，包括呼吸系统疾病、神经系统疾病、肿瘤、出生缺陷等，甚至死亡。毋庸置疑，严重的环境污染可导致受害的众多民众失去健康和劳动能力，甚至丧失生命，是重大的社会问题乃至国际化问题，如著名的英国伦敦烟雾事件、美国洛杉矶汽车尾气事件以及日本新泻的水俣病．     

纳米技术的标准化进程和伦理问题

纳米技术的快速发展和纳米技术产品的逐步进入市场, 引起了人们就使用纳米产品对人类健康、安全和环境产生影响的特别关注, 这也是目前伦理学所关心的问题. 标准化不仅在消除贸易障碍、促进国际技术交流和贸易发展、提高产品在国际市场上的竞争能力方面具有重大作用, 对于保障身体健康、生命和环境的安全同样具有重要作用. 本文介绍了纳米技术的健康、安全和环境的标准化进程. 认为上述工作将促进社会科学和自然科学在纳米伦理问题上的交流与沟通, 以期共同解决纳米伦理问题.     

影响纳米材料毒性的关键因素

随着纳米技术的发展,越来越多的纳米产品开始进入人们的日常生活,纳米材料的毒性因此成为人们日渐关注的问题.近年来,纳米材料毒性的研究取得了很大进展,包括体内和体外实验研究纳米材料与生物大分子、细胞、器官和组织的相互作用以及其引起的毒性.纳米材料通过诱导氧化应激和炎症反应等机制产生一系列毒性效应.纳米材料本身的物理化学性质对其毒性有决定性的影响,这些性质包括尺寸、形状、表面电荷、化学组成、表面修饰、金属杂质、团聚与分散性、降解性能以及"蛋白冠"的形成.阐明物化性质对纳米材料毒性的影响,对于纳米材料的合理设计和安全应用具有重要的意义.本文对影响纳米材料毒性的关键因素进行了总结和分析,对近年来纳米材料毒性效应的研究进展进行了综述.     

探究环境污染过程,精准评估生态风险

<正>长期粗放式的生产模式导致环境污染日益突出,引起不同程度的水、土壤和大气污染,并严重影响生态环境和人民身体健康.作为环境学科的研究者,面对日益严峻的环境形势,我们该如何科学认识进入环境中污染物的行为过程、准确评估环境污染所带来的风险?这是本专题探讨的主要问题.研究环境污染过程对科学地治理环境污染至关重要.以水环境污染为例,     

基于暴露指纹谱构建行业污染识别和风险评估模型

<正>污染物暴露标志物是体内组织、液体或排泄物中可被测量的污染物、污染物的代谢转化产物以及污染物与内源性物质形成的加合物.污染物暴露标志物是连接环境污染暴露和人群健康风险的桥梁. 1991年,美国环境保护署通过《ORD健康生物标志物项目》率先制定了暴露标志物开发、验证和应用的框架,初步构建了可用于人体污染物暴露监测的生物标志物网络.标     

纳米复合材料在食品包装中的应用及其安全评价

纳米技术的迅速发展使得许多基于纳米材料(NMs)的产品走进了普通人们的消费行列之中. 其中, 以纳米技术与传统包装相结合的纳米复合包装在食品包装领域中得到了快速的发展,在整个纳米技术的应用领域中处于领先地位, 有利地推动了纳米产业链的快速发展. 针对这种情况, 本文就近年来国内外纳米复合材料在食品包装中的应用, 以及纳米复合包装材料中NMs 的检测和表征及其健康危害评估进行综述, 为我国相关的食品包装材料生产和经营企业, 消费者和政府相关管理部门提供有价值的参考.     

生命早期环境污染暴露增加儿童过敏与感染风险

近年来随着我国城市化与经济快速发展,城市环境空气污染比较严重,城市儿童哮喘与过敏症患病率迅速增加,儿童肺炎等呼吸系统感染发病率较高.虽然环境污染暴露对儿童健康的影响受到广泛关注与大量研究,但是对于"主要环境污染物、关键暴露窗口、是否导致疾病"等关键科学问题尚不清楚.本文总结了生命早期包括出生前(孕前一年、整个孕期、孕期三个围产期)和出生后(第一年、过去一年、整个出生后阶段)室内与室外不同环境污染物暴露对儿童过敏性与感染性疾病的影响,并总结了关键暴露窗口对不同疾病的重要性,分析了不同污染物与时间窗口暴露增加儿童过敏与感染的发病风险.本文通过对已有文献的综合分析,进一步证明了"儿童疾病胎儿起源"假设,揭示了孕期与出生后早期阶段室内、外环境污染物长期暴露对儿童过敏与感染性疾病的发生与发展具有显著性影响,为有效预防与降低我国儿童过敏性疾病与呼吸道感染提供了科学依据与干预策略.最后总结了生命早期室内与室外环境污染物暴露对儿童过敏与感染疾病的不同影响,展望有效预防与降低儿童相关疾病发病风险的问题与挑战.     

环境革命与重塑我们的生活方式

环境保护正在成为当代中国的重要话题,这是发展深化和理念进步的可喜征兆。然而对环境问题的思考可以有不同的深度或谓之为不同的绿色程度。浅绿色的环境观念,关注各类环境问题发生后的达标排放和技术处理（即所谓环境污染的末端治理）,较少涉及工业化运动以来的人类生存方式是否存在问题;深绿色的环境观念,洞察到环境问题的病因深藏于现今的发展理念和生活方式之中,强调从机制上去防止环境问题的发生。事实上,浅绿色的环境观念是m一刀年代第一次环境运动的主题,而深绿色的环境观念则是叨年代以来以可持续发展战略为标志的第二次环…     

硫化铋基纳米材料在癌症诊断和治疗中的应用

癌症仍然是目前威胁人类生命和健康的主要疾病.随着纳米技术的发展,集成不同诊断和治疗功能的多功能纳米材料已成为纳米研究中最活跃的领域.其中,Bi₂S₃基纳米材料由于其特殊的物理化学特性及生物相容性等,在生物医学领域引起了极大的关注.本文系统地总结了Bi₂S₃基纳米材料的形貌调控及缺陷调控策略,概述了Bi₂S₃基纳米材料最近在癌症诊断和治疗方面的研究进展.此外,强调和讨论了Bi₂S₃基纳米材料的生物安全性和生物分布,并对进一步增强Bi₂S₃基纳米材料生物相容性的方式进行了概括.最后,为设计下一代Bi₂S₃基纳米材料作为抗肿瘤药物提供了新的见解.     

超分子主体化合物环糊精应用于环境污染物分离分析的研究进展

超分子化学是化学的一个崭新的分支学科, 它是研究分子间相互作用缔结而形成复杂有序且具有特定功能的分子聚集体的科学. 超分子作用是一种具有分子识别能力的分子间相互作用, 以分子识别为基础, 设计、合成、组装具有新颖性能的超分子功能材料, 将为分析科学提供理论指导和新的应用体系, 为生命科学、材料科学、环境科学等共同发展做出巨大贡献. 本文对超分子主体化合物环糊精作为分子识别功能材料, 在环境污染物分离分析应用中的研究进展进行了简要概述, 以期探讨环糊精及其衍生物在未来环境领域有机污染物、特别是持久性有机污染物和新型污染物分离分析中的应用前景和发展趋势.