【ysb体育】环境中微( 纳米) 塑料的来源及毒理学研究进展

Posted by

本文摘要:摘要:微(纳米)塑料是环境中普遍的微粒污染物,因环境介质不同,微(纳米)塑料的污染状况和对生物体的毒害效果受到更多研究者的关注。

ysb体育

摘要:微(纳米)塑料是环境中普遍的微粒污染物,因环境介质不同,微(纳米)塑料的污染状况和对生物体的毒害效果受到更多研究者的关注。本文系统综述了环境中微(纳米)塑料的来源和微(纳米)塑料对海洋生物的毒性效应,从运输吸引和毒性评价两方面重点阐述了微(纳米)塑料对人体健康潜在的影响。研究结果表明,陆地环境中的微纳米塑料的来源主要包括污泥的使用、农业使用的塑料制品、被微纳米塑料污染的灌溉水以及大气塌陷,海洋环境中的微纳米塑料的来源主要是陆源的输出、滨海旅游业微(纳米)塑料可以被许多海洋生物摄取,蓄积在生物体中,通过食物链层可以丰富地包含在更高等的生物体中,影响生物长时间的新陈代谢和交配。

微(纳米)塑料对人体的毒性与其表面性、尺寸的大小密切相关,一般来说,尺寸小的纳米塑料粒子容易转移到细胞和的组织中蓄积,表面具有正面的纳米塑料粒子在细胞的生理活动中更明显微(纳米)塑料添加剂和表面导电污染物在生物体内的释放与对生物的损伤相比,微(纳米)塑料本身的影响较多。本研究的结果为系统和更积极地开展微(纳米)塑料的风险评价,全面理解地研究其毒理学效果而得到反对。由于塑料制品分布广泛,没有水解等特征,环境中持续的塑料污染问题日益突出。

现在,在海里,甚至在偏僻的湖和人迹少的地方(例如:北极)也发现了高浓度的塑料垃圾。微(纳米)米级塑料的必要废气和塑料垃圾水解产生的更多的微塑料粒子成为环境中微(纳米)塑料的主要来源。一般来说,微塑料意味着尺寸在0.1―5000m之间。在自然环境下,微米级的塑料粒子进一步水解成纳米级,也称为纳米塑料。

微(纳米)塑料由于尺寸小,转移到各种生物难以食用的食物网。根据近年的文献报告,微(纳米)塑料不沿着食物链层丰富,最终富含:鱼类、贝类、海鸟等更高等的生物。

在海盐中也发现了微塑料的存在。因此,微(纳米)塑料已经经常出现在人类的餐桌上,很可能随着饮食转移到人体。

目前,由于食物链中对微塑料的研究数据更受限制,因此目前对微(纳米)塑料的毒性研究大多集中在模型生物较多的毒理学研究上。本文综述了近年来微(纳米)塑料产生的主要原因,综述了其生物吸收效应和毒性效应的研究进展,目的是为微(纳米)塑料的生物安全性评价及其潜在毒性研究取得有价值的参照。1微(纳米)塑料的来源近年来在塑料制品生活中所占的比例更低,其产量也大幅提高。近年来,我国塑料制品的产值大幅上升,在全世界塑料制品的产值中占比较小的比重(图1 B )。

作为人工制品之一,微(纳米)塑料多来自生活垃圾的水解和生活污水的废气,其主要构成成分是聚乙烯(PE )、聚丙烯(PP )、聚苯乙烯(PS )、聚氯乙烯(PVC )、聚乳酸1.1陆地环境中的微纳米塑料来源陆地环境中的微纳米塑料来源主要包括污泥的使用、农业用塑料制品、被微纳米塑料污染的灌溉水及大气的下沉等。添加到日化制品(面部洗涤剂、研磨霜、牙膏、洗涤剂)中的微塑料粒子、工业生产中(塑料制品的制造过程、空气爆炸引起的塑料树脂粉末或粒子)释放的塑料和纤维织物在除去过程中脱落了这些来源塑料在污水处理厂处理时,不会部分转移到污泥中,如果这些污泥被用作肥料和翻修材料,就会有大量的塑料转移到陆地环境中。一份研究报告显示,由于污泥的使用,一些欧洲农业土壤中的微塑料量约低1000―4000个. kg-1土。

农业上(特别是设施农业上)大量使用的塑料膜也是陆地环境塑料污染的最重要来源。Dris等人发现了巴黎城市大气降尘中含有的人工纤维,证明了大气降尘也是陆地环境中塑料污染的来源。

1.2海洋环境中的微纳米塑料来源海洋环境中的微纳米塑料来源主要包括陆源的输出、滨海旅游业、船舶运输业、海上养殖渔业及大气塌陷等。陆源的输出是海洋环境中微纳米塑料的最主要来源,目前对全世界海洋中塑料垃圾的来源展开了估计,陆源约占80%。由于微(纳米)塑料粒子的尺寸小,转移到污水处理系统的不同来源的微纳米塑料(日化产品、工业生产及纺织纤维的裂纹)很难有效地除去其过滤器,最终大量的微塑料另一个陆源的输出途径是含有的微纳米塑料土壤通过风化和萎缩转移到海洋环境中。

滨海旅游业和船舶运输业引起大量塑料制品和废物转移到海滩和海洋,这也是海洋塑料污染减少的另一个主要原因。根据联合国环境规划署(UNEP ) 2005年的估计,全世界船舶运输中出口到海洋的塑料垃圾为500万吨左右。对于陆地环境,高分子聚合物在海洋环境中的低盐分、光热及微生物下非常容易水解,成为小塑料碎片,成为微(纳米)塑料的最重要来源。

一般来说,从水解到机理上可以分为非生物降解和生物降解两种方式。非生物分解主要包括热水分解、光分解、化学分解、机械水解。这种水解模式不会导致高分子材料的结构和机械性能的减少,减少材料和微生物发生的物理化学反应的有效面积,在塑料水解的初期阶段起着演讲者最重要的作用。一般来说,光分解被指出是环境中塑料最有效的非生物分解方式。

在海洋环境中,生物降解是进一步水解塑料碎片形成微(纳米)塑料的另一个最重要的因素。一般来说,塑料的水解反应经常发生在细菌的外部,细菌粘液的胞外酶在水解作用下插入高分子链,最后塑料碎片水解更小的粒子。

2微(纳米)塑料对海洋生物的毒性效应2.1微塑料对海洋生物的毒性效应微塑料普遍不存在于海洋、河流、淤泥及污水中,由于尺寸小、容易水解等特点,被生物摄取一些研究表明,多种藻类、贝类、鱼类、海鸟和海洋哺乳动物都可以必要或间接摄取微塑料。目前,关于海洋生物微塑料毒性效应的研究大多是短期暴露实验,因此评价微塑料毒性效应的指标主要集中在摄食亲率、生长速度、水解损伤、繁殖量、生物酶活性和不道德出现异常等亚死亡水平。

贝类作为罕见的海洋生态毒理学模型生物,普遍应用于各种海洋污染物的毒性研究及生物效果评价。微小塑料粒子可以被贝类吃掉停留在消化道内,其摄取效率及体内停留状况与粒子尺寸、浓度及构成成分密切相关。Von Moos等人以紫贻贝(Mytilus edulis L.)为对象,研究了从细胞和组织水平分别不同浓度的塑料粒子(0―80m )对该模型生物的影响。

通过分析贻贝脸颊和消化腺部位聚乙烯粒子的吞噬情况,发现贻贝消化腺的上皮细胞容易摄取聚乙烯粒子,在细胞和组织水平对生物体的影响小。Riisg rd研究了不同尺寸微塑料(2―10m )在多种贝类生物中的摄取和停留情况,表明尺寸小于4m的微塑料几乎不在生物体内停留,小塑料粒子的保有效率也低约35%―70% 在某种程度上,Browne等人将贻贝暴露在不同尺寸的PS微球(3―10m )中,研究结果表明,塑料微球埋在生物消化道内,不能输送到循环系统中,其中小粒子很难转移到循环系统中Van和Janssen将紫贻贝暴露在更大尺寸(10、30、90m )的微塑料粒子中,实验结果表明,只有尺寸为10m的微塑料粒子才能输送到循环系统中。

因此,微塑料在紫贻贝内的运输与其尺寸的大小密切相关,10m可能在微塑料能够转移到紫贻贝循环系统的大小以上。另外,发现双壳类软体动物可以自由选择性地摄取不同种类的塑料粒子。但是,这种现象基于塑料粒子的物理性质和化学性质,关于主动自由选择还是被动摄取,目前几乎不具体。

Brillant和Mac Donald以扇贝(Placopecten megallaniccus )为模型生物,研究了其对具有不同尺寸(5―20m )和密度(1.05―2.5 g )。m L-1 )微塑料粒子的吸引状况表明,尺寸小、密度小的微塑料粒子容易保存在生物体内。对扇贝这样的尺寸小、密度高的微塑料粒子的敌视不道德,可能类似于对淤泥等非营养类物质的敌视。

但是,扇贝的这种选择性吸引功能使更小的微塑料粒子容易滞留在体内。Jeong等人研究了3种尺寸的微(纳米)塑料对海洋桡足动物(Paracyclopina nana ),分别从个体水平和分子水平评价了塑料粒子暴露对海洋桡足动物水解损伤的程度。Cole等人研究了微小塑料粒子对浮游生物粪便性质和沉降亲率的影响,发现微小塑料的暴露不会明显降低海洋桡足动物(Calanus helgolandicus )粪便的密度和上升速度。同时封入粪便中的微塑料随着粪便的上升,不会被其他食粪性动物摄取。

Jeong等人通过监测几种氧化响应激酶的活性,研究了不同尺寸微塑料在轮虫(Brachionus koreanus )中的聚集效果和不利影响,小微塑料粒子被生物摄取后蓄积在生物体内Kettner等人研究了不同生态系统中两种材质的微塑料粒子(PE和PS )对水生真菌群落的影响,发现不同环境中微塑料的存在对水生真菌群落的构成和多样性有一定的影响,根据这一现象Sussarellu等人以牡蛎为研究生物,与2m的微塑料相比,牡蛎偏向于摄取6m的PS微塑料粒子,微塑料暴露明显减少了卵泡的数量尺寸和精子的运动速度,PS微塑料Chen等人通过观察纳米塑料对斑马鱼幼虫运动活动的影响来评价纳米塑料的影响,纳米塑料粒子可以改变鱼幼虫的游走不道德,但纳米塑料对斑马鱼幼虫的运动有明显的变化Lonnstedt和Eklov的研究表明,微塑料不会减少海洋鲈鱼的产卵、生长速度。对鲈鱼幼体来说,微塑料比食物更有魅力。

Mizraji等人认为,由于各种海洋生物摄取食物的途径和嗜好不同,即使在考虑到微塑料的毒性机理和毒性大的情况下,也应该将研究对象的摄食习惯纳入研究范畴。如上所述,微塑料可以被甲壳类、双壳贝(贻贝等)及各种鱼(包括海洋鱼和人类可以吃的河鱼)摄取,停留在消化道内。另外,有人指出,随着食物链,营养水平高的生物体内不含有丰富的微塑料。

例如,Farrell和Nelson等人以螃蟹(Carcinus maenas (L.) )为模型生物,研究了微塑料在食物链中的传递效果。给螃蟹吃了含有0.5 mm PS微小球的贻贝,24小时后螃蟹血淋巴中没有发现微小塑料粒子的存在,但21 d暴露后几乎被清扫了。另一个类似的实验中,暴露于微塑料(8―10m )后的贻贝吃了螃蟹。

在随后的消化实验中,发现该塑料微球在螃蟹的前食道中最长可以拥有14 d,但作者没有在当地考察微塑料在螃蟹能吃的组织中的停留状况。塞塔拉等人研究了微塑料在浮游生物食物链中的移动情况,发现随着食物链,微塑料不会从低营养水平(中型浮游生物)传递到高水平的大型浮游生物。微塑料在海洋生物食物链中的到处现象受到了更多的检查,微塑料粒子随着食物网在更高等的生物体内产生了生物的定标效果和累积效果, 然后关于是否沿着食物链转移到人体必须进一步深入研究2.2纳米塑料对海洋生物的毒性效应纳米塑料在海洋生物体内的生物效应研究表明,纳米塑料被多种海洋生物吃掉,蓄积在生物体内纳米塑料对海洋生物的毒性效应与粒子的尺寸、形态、构成成分及表面性有相当大的关系。

Bhattacharya等人以海洋内最重要的一次生产力―单细胞生物绿藻为研究对象,发现电荷的PS微球(20 nm )可以导电嵌入绿藻(2―10m )的表面,影响藻类的光合作用。另外,由于不存在这种吸附作用,扇贝类对这些藻类表面纳米塑料的吸收能力大幅增强。

根据Della Torre等人的研究,表面带负电的40 nm微球容易埋在海胆胚胎(Paracentrotus lividus )的消化道内,表面带正电的PS微球显示出更明显的毒性。另外,由于纳米塑料的尺寸小,研究表明可以从贻贝等肠摄取30 nm和100 nm的PS纳米粒子。Cedervall等人研究了纳米塑料食物链的运输情况,发现纳米塑料沿着斜生藻-大型跳蚤-鲫鱼的水生食物链再次移动,影响鲫鱼的脂质新陈代谢和不道德活动。

目前,由于纳米塑料粒子小,生物组织中纳米塑料的检查方法比较少,在纳米塑料的材料构成、生产以及对环境和生物的影响等方面研究比较少,对纳米塑料在海洋生物中的许多结论和现象3微(纳米)塑料对人体健康的潜在影响如上所述,微(纳米)塑料可以转移到海藻和贝类、各种鱼类(海鱼和河鱼)等生物的体内。研究表明,这些微小的塑料粒子不会随着食物链被运送到更高的生物体内,也不会通过食盐和动物饲料的方法等其他方法转移到人类食物链中。因此,对微(纳米)塑料在人体内的运输吸收和毒性效应展开了研究和评价,具有最重要的价值和意义。

目前对微(纳米)塑料毒性效应的研究主要集中在微(纳米)塑料各种动物模型在肠道内的运输吸收效率以及在组织中的累积情况。本文对各种动物及体外模型中微(纳米)塑料的吞噬机制及毒性评价进行了详细综述。3.1微塑料的输送吸引微塑料被生物摄取后,是否越过肠道屏障输送到其他部位,是研究微塑料是否蓄积在生物体内的最重要依据。多种微塑料暴露实验结果表明,微塑料的尺寸很小,很多微塑料不会蓄积在动物的肠道阶段,但通过肠道内非常丰富的淋巴转移到循环系统的微塑料也很少。

但是,用小尺寸的微塑料很难知道渗透到器官中。例如,狗(3―100m )、兔子(0.1―10m )、啮齿类(30―40m )及人肠道的组织体外模型(0.2―150m )等一系列实验指出,尺寸和类型不同。例如,Volkheimer在狗吃了尺寸为5―110m的聚氯乙烯(PVC )颗粒后,在其肝门静脉中发现了塑料颗粒的存在。

Collard等人研究了微塑料(124―438m )在商业化欧洲凤尾鱼肝脏中的埋入情况(Engraulis encrasicolus L.),微塑料粒子通过肠道屏障移动并埋入鱼的肝脏内以上研究指出微塑料可以横穿肠道的组织可以转移到循环系统中。但是,由于微塑料的尺寸变大,所以肠道阶段的输送效率也很低。例如,Carr等人将2m的PS粒子暴露在各种啮齿类动物中,发现肠道吸收率约为0.04%―0.3%。

人结肠粘膜的组织模型对3m的显微塑料粒子也显示出某种程度的低膜输送效率(0.1% )。但是,对患有肠道疾病的患者来说,炎症病毒感染引起的组织通透性的变化不会显着提高微塑料的输送效率。由于目前的研究数据受到限制,同时考虑到个体差异、饮食结构等各种因素对肠道阶段吸引状况的影响,对肠道组织是否有选择地吸引不同尺寸和化学构成的塑料粒子更是难以检查。由于微塑料的尺寸小,很难通过旁细胞途径摄取。

因此,吞噬作用和吞咽作用很可能是微塑料摄取和运输的主要手段。粒子尺寸超过0.5m时,有可能被巨噬细胞通过吞噬作用摄取,不足0.5m的粒子一般难以通过该吞噬途径摄取。

微塑料由于比较低的吸收和运输效率,目前对微塑料被生物体吸收后在体内的生产情况研究很少。有人指出,淋巴液中尺寸小于0.2m的微塑料粒子可以通过脾过滤器系统去除到体外,但尺寸小于1.5m的微塑料粒子是否需要通过脾过滤器系统去除,综合来说,尺寸随着微塑料尺寸的减少,淋巴起步有可能转移到周边组织和循环系统,引起全身暴露,但很多研究结果显示其吸引效率低(0.3% ),容易被摄取和排泄。

ysb体育app

只有很少一部分(尺寸超过1.5m )需要知道入侵的组织器官。因此,许多微塑料粒子进入人体后,偏向于积累和肠道部,引起肠道炎症。3.2微塑料的毒性评价目前的文献报告中,微塑料的体内及体外毒性评价比较少。

根据上述体外模型的结果可知,由于微塑料的尺寸较小,因此只有一小部分微塑料能够通过肠内淋巴系统转移到血液循环中。因此,微塑料蓄积在肠道阶段,最有可能影响肠道部位的免疫系统,引起局部炎症反应。炎症反应反而不会减少肠阶段微塑料的蓄积状况和输送效率。

另外,微塑料的表面积小,有可能带有电荷,因此有可能引起蛋白质和糖蛋白的导电,进一步减轻肠道炎症反应。另外,有人指出尺寸的大小对塑料粒子在生物体内的积累和方位有很大的影响(表1 )。例如,南京大学任洪强课题组以斑马鱼为模型生物,分别研究了70 nm、5m、20m的PS塑料珠被斑马鱼摄取后各组织的满员状态。

研究表明,经过7 d的暴露,尺寸为5m的塑料微球充满斑马鱼的鳃、肝脏、肠道等,尺寸为20m的塑料微球充满斑马鱼的下巴和肠道部位,尺寸为5m的塑料微球充满斑马鱼病理组织学分析表明,5m和70 nm的塑料微球不引起鱼类肝部的局部病毒感染和脂质蓄积,而新陈代谢组学分析表明,塑料微球引起鱼类肝部新陈代谢产物的变化,肝脏部分的机制和能量该课题组研究了两种尺寸的微塑料(5m及20m )在小鼠各器官组织中的满员和生产状况。研究表明,微塑料粒子可以填满小鼠的肝脏、肾脏和肠道部位,其组织积累动力学和生产规律与微塑料粒子的尺寸密切相关。

另外,新陈代谢组学及多种生化标志物分析表明,微塑料暴露不会引起小鼠能量和脂质代谢紊乱及氧化应激反应,进一步阐述了微塑料暴露的潜在影响,并进一步阐述了Peda 研究了聚氯乙烯(PVC )片段暴露对欧洲鲈鱼(Dicentrarchus labrax )肠道部位的影响,结果表明,聚氯乙烯粒子暴露对肠道末端没有明显的炎症反应,随着暴露时间的缩短,肠道末端的病理学变化更明显3.3纳米塑料的输送吸引由于纳米塑料的尺寸小,因此肠道部位的输送吸引机制是分析和评价纳米塑料毒性效果的最重要的出发点。体外模拟及体内实验是研究纳米塑料吞噬及吸引机理的最重要方法。一系列不同类型的纳米塑料粒子的研究表明,由于纳米粒子的尺寸小,他们可以通过肠道屏障转移到身体循环系统,最后引起全身性暴露。

纳米塑料的吸收和在体内的输送状况与其自身的结构构成和物理化学性质(尺寸、表面标志物和化学成分等)密切相关。研究表明,50 nm纳米粒子口服生物的有效性在0.2%―7%之间。

另一方面,有研究称被称为60 nm的PS纳米粒子的生物效应比较高(1.5%―10% ),可能与PS纳米粒子的表面标记情况有关。根据体外肠道模型,对于50―500m的PS纳米粒子,根据尺寸及其表面标记的状况的不同,其摄取亲率显示出较小的浮动(1.5%―10% )。另外,纳米粒子比表面积小,具有简单的表面结构,因此可以与胃肠的蛋白质、脂质、碳水化合物、核酸、离子、水等多种分子相互作用。

纳米粒子与蛋白质相互作用,在纳米材料表面不构成冠状蛋白质的环,蛋白质的环对纳米粒子的内吞有显着影响。体外消化模型证实,消化中由纳米粒子表面构成的蛋白质环会降低50 nm PS纳米粒子的输送效率。另外,有报告称,即使口服50 nm的PS纳米粒子,铁的摄取量也不会减少,说明纳米塑料粒子的暴露对肠道上皮细胞的阻断功能也有一定的影响。综上所述,纳米尺寸的微塑料进入生物体内后排泄变慢,可以越过细胞膜转移到周边的组织和循环系统等,产生细胞和分子水平的毒性效果。

3.4纳米塑料的毒性评价近年来,大量的体外模型被用于纳米塑料的毒性效果评价,研究表明,纳米塑料的毒性与其表面性、尺寸大小密切相关(表1 )。一般来说,尺寸小的纳米塑料粒子容易向细胞和组织转移并蓄积,但表面具有正面的纳米塑料粒子对细胞的生理活动有更明显的影响。Rossi等人利用粗粒度分子模型模拟了纳米级PS粒子和磷脂膜的相互作用。

研究表明,PS纳米粒子渗透磷脂双分子层膜,干扰磷脂双分子层膜的结构,巩固分子的蔓延速度,进一步影响细胞的功能。Salvati等人的研究表明,40―50 nm的PS纳米粒子不会不可逆地转移到人肺癌细胞(A549 )中,细胞内纳米粒子的浓度随着孵化时间的缩短而减少。此外,Xia等人发现60 nm的阳离子PS粒子对巨噬细胞(RAW 264.7 )和上皮细胞(BEAS2B )比较有毒性。

Shosaku研究过PS纳米粒子在蓝色吗? 鱼(Oryzias latipes )的摄取和满员状况。你发现PS纳米粒子主要是在蓝生产的吗? 有些鱼的鳃和内脏也产于睾丸、肝脏和血液中。

更严重的是,这些塑料纳米粒子可以破坏血脑屏障这一具有高度选择性的屏障,转移到动物的脑组织中,这可能会对生物体产生更大的影响。Forte等人的研究表明,PS纳米粒子的毒性与其尺寸大小密切相关。44 nm的PS粒子比100 nm的PS纳米粒子更晚有效地转移到胃癌细胞(AGS ),通过诱导il6和il8基因的表达水平下降,需要进一步影响细胞的细胞分裂能力、炎症基因的传递和细胞形态。

Liu等人研究了具有不同粒径、不同表面标记的PS纳米粒子对宫颈癌细胞(Hela )及小鼠胚胎成纤维细胞分化及细胞分裂状况的影响。研究发现,50 nm的NH2-PS粒子严重损害细胞的完整性和细胞分裂能力。但是,尺寸和标记不同的PS纳米粒子对细胞有丝分裂中的染色体和细胞骨架的重组有必要的影响。

但是,50 nm的表面氨基化PS纳米粒子(NH2-PS )不缩短分化周期中G1期的时间,引起细胞周期蛋白(D,e )传递量的上升。Bhattacharjee等人实地调查了具有不同标记的PS纳米粒子对细胞氧化应激和细胞膜的影响。相对于表面带负电的PS纳米粒子,阳离子型PS纳米粒子不明确细胞内活性氧含量、游离钙离子浓度的上升,同时引起线粒体膜电位、细胞内ATP含量的减少,影响细胞增殖及其活性。

总结来说,由于微(纳米)塑料的性质平稳,不能水解,所以容易蓄积在机体和细胞内,引起机体代谢紊乱和局部炎症,引起细胞核分子水平的毒性。值得注意的是,目前微(纳米)塑料对人体健康潜在影响的研究刚刚赶上,主要研究对象仅限于模式生物和细胞,用于微(纳米)塑料的形状构成更单一,剂量更大。因此,以前为了全面准确地评价环境中的微(纳米)塑料对人体健康的影响,不应该融合食物链中的微(纳米)塑料污染的现状,更积极地展开。

4微(纳米)塑料带来的典型污染物毒性效应4.1微(纳米)塑料阻抗污染物塑料在生产和加工过程中经常不加入很多剧毒单体、添加剂,这些添加剂在塑料水解过程中另外,由于微塑料小粒子、小比表面积及其本身具有上述水性等特征,因此海水和沉淀物中的持久性有机污染物(POPs,例如多氯联苯、DDT、壬基酚)和重金属等是微塑料Mato等人的研究表明,塑料粒子中的多氯联苯和DDT浓度明显低于海水中,塑料粒子对两者具有很强的导电能力(导电系数为105―106 )。另外,微塑料类型、成分、粒径大小及表面结构和有机物类型等都是影响其表面融合污染物的最重要因素。Guo等人研究了4种有机污染物(菲、萘、林丹、1 -萘酚)在聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯醚等3种微塑料粒子中的导电系数不同,塑料材料的分子结构另外,微塑料的粒径大小和环境条件(如p H、盐分等)也不影响融合污染物的能力。微塑料对污染物具有良好的导电性能,但大量的模拟型实验表明微塑料表面导电污染物的移动能力并不那么强。

Gouin等人利用单仓模型OMEGA (生态毒理学最佳模型),研究了不同pH、不同温度和肠道表面活性剂对微塑料表面有机污染物被生物掩埋的影响。仿真结果表明,有机污染物导电的微塑料对生物体通过肠道摄取污染物的影响很小。

另外,在热力学食物网模型的研究基础上,发现微塑料表面导电的POPs对生物体内POPs整体移动和累积量的贡献也很小。根据蚯蚓(Arenicola marina )和北海鳕(Gadus morhua )的模型模拟研究,微塑料对POPs在生物体内的积累聚集效果影响很小。但是,模型实验将生物体视为相同的常数,分类更单一,现实的复杂性(例如:POPs充满脂肪部位,没有吸收和动力学上的存在,POPs从微塑料表面大幅解离,被生物的肠道部位摄取, 在未来的研究中,区分更具体合理的模型(如传统的生理药代动力学模型)应该应用于微塑料阻抗在生物体内的释放和累积状况的模拟。

忽视,实验室的研究一般指出,在微(纳米)塑料表面导电的有机污染物可以通过生物体摄食微塑料输送并积累在生物体内,如海鸟、地中海须鲸(balaenopte ) 和鲨鱼(Cetorhinus maximus )中多氯联苯(PCB )的含量和微塑料的暴露正在被研究之中。另一方面,Browne等人将实际导电污染物的微塑料粒子和砂砾分别吃到蚯蚓(Arenicola marina )中,分析了蚯蚓的肠道和腹壁方位的污染物含量显着升高,污染物与微塑料或砂砾导电, Besseling等人将蚯蚓暴露在19种多氯联苯(PCBs )污染物和有微塑料的土壤中,研究表明,微塑料浓度较低时(0.0074% ),PCBs在生物体内的埋入量为1.1―3.6倍也表明了当微塑料的浓度变高时,PCBs的埋入量反而不会大幅上升,微塑料的浓度和污染物的摄取量之间的关系很简单。另外,在含有的多溴二苯醚土壤、微塑料和多溴二苯醚污染土壤中暴露蚯蚓(Eisenia fetida )时,添加的微塑料对蚯蚓体内的多溴二苯醚浓度有明显的影响Devriese等人在野生挪威小龙虾(Nephrops norvegicus )中暴露了具有实际导电10种PCBs的2种材质的微塑料(PE和PS ),结果微塑料表面的PCBs的导电是实验生物体内的有机污染Chua等人将端足类动物(Allorchestes compressa )分别暴露在被有机物(溴二苯醚同系物)污染的海水和含有微塑料的污染海水中,研究结果表明,微塑料作为持久性污染物被海洋南京大学Ma等人用同位素标记法研究了5种不同尺寸的微(纳米)塑料和菲的牵引毒性效应,微(纳米)塑料和菲的牵引毒性与塑料粒子本身的尺寸有小的关联,这是迈克在上述研究表面,微(纳米)塑料可以作为一种载体使表面导电的有机污染物在生物体内移动,其输送效率受到微塑料的大小、有机物类型及外界环境等多种条件的影响。但现在微塑料及其吸附的污染物在海里。

生物体内的运输、生产和毒理学机制还缺乏系统理解,污染物是否与微(纳米)塑料一起运输、转换或丰富食物网没有很多疑问。因此,将来必须关注食物网中向富含微(纳米)塑料表面阻抗污染物的生物的转移会提高对人体健康的风险。

4.2微(纳米)塑料自身搭载的添加剂微(纳米)塑料中添加剂的释放有很多不同,包括高分子类型(亲水性)、孔径大小、渗出液离子强度等多方面的要素。如表2所示,总结了最近不同材质的微塑料浸出液对生物体影响的研究结果。由表2可知,在利用微塑料渗出液的暴露实验中,由于微塑料自身搭载添加剂的多样性,微塑料粒子的渗出液对许多生物显示出更普遍的毒性。其中,微塑料的粒子尺寸(比表面积尺寸)、材质构成、生产过程、破损程度等对微塑料渗出液的毒性有小的影响。

但是,微塑料中添加剂的释放数据很少,必须更积极地开展微塑料中添加剂释放的研究。5结论和未来的发展由于塑料制品的使用范围广,没有水解等特征,塑料污染在今后数百年中将继续影响生态环境的健康。塑料制品持续快速增长,塑料碎片数量持续减少,由此微(纳米)塑料在环境中积累,微(纳米)塑料对各种生物有利的影响最终会对生态系统造成破坏,对人类健康造成威胁目前一些研究结果表明:微(纳米)塑料容易被海洋生物摄取蓄积在体内,微(纳米)塑料对海洋生物的毒性效应与粒子的尺寸、形态、构成成分及表面性有相当大的关系生物实验和体外模型的研究结果表明,微(纳米)塑料对人体健康没有潜在影响,小尺寸的纳米塑料粒子容易向细胞和组织转移蓄积,表面具有正面的纳米塑料粒子对细胞的生理活动有更明显的影响微(纳米)塑料添加剂及表面导电污染物在生物体内的释放,对生物造成小的损害,其损害程度远远超过微(纳米)塑料本身的影响。

关于环境中微(纳米)塑料的来源和毒理学研究的未来发展,主要有以下几点:(1)海洋典型生态系统不同的营养层生物间微塑料的运输和毒理学效果。首先,加强食物链中微(纳米)塑料运输规律的研究。目前关于微(纳米)塑料生物毒性的研究大多只停留在生物个体层面。

微塑料在食物链中的运输效果研究较少,但微塑料在食物链中的运输和缩小能力与海洋生物甚至整个人类密切相关。因此,在正确控制微塑料的生物毒性过程和机制的基础上,融合同位素等方法,更重点研究微塑料在食物链中的传递效果,预防和减轻微塑料对生态环境和人类健康的影响其次,加强和完善微(纳米)塑料在海洋生物体内毒性效应的研究方法。

目前对微塑料毒性效应的研究还没有统一的评价标准,研究对象更单一,暴露时间短,暴露量比环境浓度低,缺乏自然状态下塑料暴露产生的毒性效应的准确评价。不要把更多新方法的新技术应用于微纳米塑料的毒性效应研究。

比如基因组、蛋白质组学技术(2)微(纳米)塑料对人体健康的潜在毒性效应研究。现在关于微(纳米)塑料对人体健康影响的研究刚刚赶上,研究对象仅限于模式生物和细胞,微(纳米)塑料使用的形状成分更单一,剂量更广。因此,以前为了全面准确地评价环境中的微(纳米)塑料对人体健康的影响,不应该融合食物链中的微(纳米)塑料污染的现状,更积极地展开。(3)海洋微塑料和污染物的填充污染机理及影响因素。

目前,POPs、全氟化合物、多环芳烃、农药、重金属等污染物在微塑料表面很难含有丰富,但微(纳米)塑料及其吸附的污染物在海洋生物体内的运输、生产及填充毒理学机制因此,未来必须更加关注微(纳米)塑料在食物网上的移动。富含其表面电阻污染物的生物,从种群、个体、组织器官、细胞到基因建立了各种层次的生态学指标体系,服务于微塑料污染的生态和身体健康风险评价和标准制定。(4)微纳米塑料的污染管理与控制。

对于陆地环境及海洋环境中的来源,必须从政府决定、地方执行、科学技术接受和大众参与等四个层面开展联合行动,控制微纳米塑料的污染。在政府决策层面,制定微纳米塑料的管理、政策和法规,制定微纳米塑料在不同环境介质中的剩馀标准,通过地方政府宣传微纳米塑料环境危害和与媒体融合的微纳米塑料公众在地方执行水平上,严格监督企业微纳米塑料废水的废气,升级污水处理厂的微纳米塑料去除设备,培养微塑料污染管理相关的技术人员,产生典型地区的微纳米塑料污染中国陆地和海洋微纳米塑料的污染状况必须具体体现在公众参与水平上,提高和宣传微纳米塑料污染的理解,积极增加塑料产品的使用,根据地方政府的相关政策增加塑料垃圾的废气。

本文关键词:ysb体育,ysb体育app,ysb体育官网,广州市飞雪制冷设备工程有限公司

本文来源:ysb体育-www.020fxzl.com

相关文章