水环境中工程纳米颗粒物的生态毒理学机理及理想模式生物的筛选

摘要

随着纳米技术产业的高速发展,大量工程纳米颗粒物(Engineering nano-particles,ENPs)被排放到自然水环境中,因此对其进行生态毒性及环境风险的研究尤为迫切.综述了ENPs在水环境中的毒理学机理及理想模式生物筛选的研究进展.目前的研究表明ENPs的毒性作用机制主要包括两方面:一是影响细胞信号通路,二是氧化应激造成基因表达的变化.此外,光催化活性、细胞表面附着、溶解特性、表面特征、赋存形态、溶剂效应及与其他环境污染物的协同作用也是可能的毒性作用机理.模式生物的筛选与确定在纳米生态毒理学研究中极为重要.鱼类作为水环境中普遍存在的脊椎动物,群落庞大,其具有行为端点敏感性高、且在生物毒性实验中存在明显的量效关系等特征,被认为是研究ENPs生态毒理学最适合的水生模式生物.研究表明针对在ENPs影响下的未成年鱼类的行为特征研究比传统的胚胎发育及致死率研究更为有效.无脊椎动物和浮游植物同样在各种水环境中普遍存在,对环境污染物极为敏感,且对有害物质具有显著的富集放大效应,因此作为模式生物也具有一定的优势.