纳米银对典型水生生物的毒性效应研究及其安全性评估

纳米银(Ag NPs)具有高效广谱的抗菌性能,目前已经被大量的生产,并被广泛应用到医疗器材、纺织品等领域。纳米银在生产、储存、运输、应用和废弃等过程中会不可避免地进入生态环境,并在环境中迁移、转化和富集。环境中的纳米银可通过呼吸、渗入、摄食等途径进入生物体内,并在食物链中进行传递和富集,因此,这会对人类健康和生态环境产生潜在的风险。本文选用克氏原螯虾幼虾和稀有鮈鲫的胚胎和仔鱼为研究对象进行实验,从两个部分探究了纳米银对克氏原螯Bucladesine分子量虾幼虾的毒性效应研究及安全性评估。在此基础上,研究纳米银对稀有鮈鲫早期生selleck产品活史阶段的毒性效应,为探索纳米银对水生生物的影响提供科学依据。首先研究了纳米银对克氏原螯虾幼虾的毒性效应及安全性评估,将克氏原螯虾幼虾暴露于不同浓度的纳米银溶液中(0 mg/L、0.015 mg/L、0.03 mg/L、0.045 mg/L、0.06mg/L、0.25 mg/L),通过急性暴露实验计算得到纳米银对克氏原螯虾幼虾的96 h半致死浓度(LC_(50))为0.033 mg/L,安全浓biologic drugs度为0.003 mg/L。克氏原螯虾幼虾的死亡率随纳米银暴露浓度的增加而增高。基于急性试验的安全浓度,设计慢性毒性实验,进行了为期36天的暴露实验,通过将克氏原螯虾幼虾暴露于不同浓度的纳米银溶液中(0 mg/L、0.0005mg/L、0.001 mg/L、0.002 mg/L、0.004 mg/L、0.008 mg/L),来评估纳米银暴露诱发的氧化损伤。结果发现暴露在不同浓度的纳米银溶液中,克氏原螯虾幼虾的生长有差异(P<0.001),而存活率无明显差异(P>0.05),但在最高浓度0.008 mg/L的纳米银处理下,克氏原螯虾幼虾的存活率有下降的趋势。这表明,纳米银对克氏原螯虾幼虾的生长影响较小,这与以往的研究结论不完全一致。这种差异可能是由于不同的纳米银形态、浓度、暴露时间和测试生物的不同所导致的。其次在纳米银对克氏原螯虾幼虾的慢性毒性实验基础上,通过将克氏原螯虾幼虾暴露于不同浓度的纳米银溶液中(0 mg/L、0.0005 mg/L、0.001 mg/L、0.002 mg/L、0.004mg/L、0.008 mg/L),进行纳米银对克氏原螯虾幼虾的安全性评估,通过采集不同时段的克氏原螯虾全虾进行匀浆,检测分析在不同浓度与时间下,纳米银对克氏原螯虾全虾的消化酶(淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶)、免疫相关酶(酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶)、抗氧化酶(过氧化氢酶、丙二醛、、超氧化物歧化酶)等氧化应激指标,发现各个处理组中的克氏原螯虾幼虾的生化指标随着暴露时间的增加发生了显著性变化(P<0.001),在给予不同浓度的纳米银溶液后,克氏原螯虾幼虾的免疫相关酶的酸性磷酸酶和过氧化氢酶有显著性影响(P<0.001),而消化酶、抗氧化酶活性并没有出现显著的差异(P>0.05)。此外,在研究中,纳米银溶液暴露并没有导致上述反应生物体损伤的生理生化指标的显著性差异。这说明0.0005-0.008 mg/L的纳米银溶液并不会对克氏原螯虾产生生理学损伤,无安全风险。随后研究了纳米银对稀有鮈鲫早期生活史阶段的毒性效应,以稀有鮈鲫作为研究对象,进行为期7天的早期胚胎阶段毒性效应研究,探究纳米银(0 ng/L、380 ng/L、560ng/L、850 ng/L、1280 ng/L、1920 ng/L)对稀有鮈鲫的孵化率、摄食率、生长率、存活率、畸形率的毒性影响。结果显示在给予不同浓度的纳米银溶液后,稀有鮈鲫早期生活史阶段的畸形率、培育周期、孵化周期、死亡率、摄食率、孵化率有显著性差异,这些结果表明,胚胎早期受到毒性物质的影响,可能会导致不同的生长和发育异常。稀有鮈鲫胚胎暴露纳米银后,畸形率显著提高,这表明纳米银对其正常发育产生了负面影响。本文通过纳米银对克氏原螯虾幼虾、稀有鮈鲫胚胎和仔鱼毒性研究,为纳米银对水生生物动物的毒性作用提供了参考,同时也评估了纳米银的环境风险,对制定相应的管理措施具有重要意义。