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[学术文献] Ecotoxicology of silver nanoparticles and their derivatives introduced in soil with or without sewage sludge: A review of effects on microorganisms, plants and animals 进入全文

Environmental Pollution

因其抗菌性能,银纳米颗粒(AgNPs)被广泛的掺入到许多产品中。随后,这些银被排放到废水中,导致污水污泥中银(银纳米颗粒和通过化学转化而来的衍生物)的累积。由于污水污泥在农业和土地修复中的应用,土壤成为银污染的主要接收介质。关于银纳米颗粒对环境长远影响的研究一直在进行,本文是第一篇对目前科学研究现状进行总结的综述性文章,主要针对银通过污水污泥进入土壤后对微生物、蚯蚓和植物的潜在影响。银可以轻易的通过生物膜进入细胞,影响生物体的生理机能,产生毒副作用。在土壤中,暴露于银纳米颗粒中可能改变微生物生物量和多样性、减缓植物的生长、抑制无脊椎动物的繁殖。对多种土壤生物和微生物均有生理、生物化学和分子影响的记录。尽管污水污泥中银的主要形式即硫化银(Ag2S)与银纳米颗粒相比影响已减弱,但还是观察到了硫化银(Ag2S)对土壤生物的不利影响。但是,银的毒性复杂不易评估,土壤中银的生态毒理学,尤其是银通过摄食链转移的可能性及其在植物和动物组织中的累积还有待研究。本文对环境中银的存在造成的相关危害的关键点进行了描述,讨论了与污水污泥生态毒理学相关的重要问题,以强调现有科学知识中的不足,指明了改进风险评估研究的基本方向。

[学术文献] Analysis of native vegetation for detailed characterization of a soil contaminated by tannery waste 进入全文

Environmental Pollution

在一块受铬和锌潜在污染的农田中,通过分析原生植被和相关的根际土壤以研究潜在毒性元素(PTEs)对人类健康和生态系统的风险。研究发现,不同植物的根际土壤中富含铬和锌以及官方环境表征中所缺少的元素,即镉、砷和铅。生态风险指数(ERI)的平均值是510,表明不同生态栖息地的风险由“高”到“非常高”。生态风险指数高于“非常高”的风险阈值的是黑麦草(Lolium perenne)、野塘蒿(Erigeron sumatrensis)、Oloptum thomasii、反枝苋(Amaranthus retroflexus)的根际土壤。其中两种植物(野塘蒿和反枝苋)在意大利是外来物种,且镉在其芽中的累积超过欧盟的饲用阈值,表明镉转移到食物链的潜在风险。因此,镉的发现对生态风险指数贡献最大。因狗牙根(Cynodon dactylon)在春季-夏季土壤二次飞尘风险较大时,其根部生物可利用的镉累积量最高且其生长频率和土壤覆盖能力最强,是公认的最适合用于污染地区植物稳定化的物种。

[学术文献] Linking hydrophobicity of biochar to the water repellency and water holding capacity of biochar-amended soil 进入全文

Environmental Pollution

向土壤中添加生物炭可能会改变土壤的疏水性并影响土壤的水力学特性。土壤的疏水性,即土壤的斥水性(SWR) 可以中断水的渗透并形成优先水流,从而导致土壤侵蚀或地下水污染等潜在风险。迄今为止,不同生物炭对土壤疏水性的影响尚不清晰,土壤斥水性与土壤的水力学特性的关联仍是未知的。为建立生物炭的疏水性与土壤斥水性(SWR)和土壤持水量(WHC)的关联,我们将27种不同原料和热裂解温度的生物炭的表面结构和化学组成进行表征,并对添加了生物炭的土壤的斥水性(SWR)和土壤持水量(WHC)进行了研究。生物炭表面的羧基、表面积和孔隙容积受热裂解温度影响最大,这表明决定生物炭疏水性严重程度的最主要因素是热裂解温度。生物炭改良后,亲水性土壤变为疏水性土壤。添加率越高导致亲水土壤的斥水性越强。添加生物炭增加了总有机碳(TOC)含量低的亲水土壤的持水量。生物炭对总有机碳(TOC)含量高的疏水性土壤的斥水性(SWR)和土壤持水量(WHC)没有显著影响。这表明,生物炭对土壤斥水性(SWR)和土壤水力学特性的影响主要取决于土壤原始的疏水性和总有机碳(TOC)含量。因此,在应用生物炭之前应考虑到生物炭的性质及其对土壤疏水性和水力学特性的影响。

[学术文献] Toxicity of engineered micro- and nanomaterials with antifouling properties to the brine shrimp Artemia salina and embryonic stages of the sea urchin Paracentrotus lividus 进入全文

Environmental Pollution

防污助剂是用于防护涂料中的化学物质,可解决污损生物与海上人工结构之间的粘附问题。但是,防污助剂对非目标生物会产生毒性作用。最新的研究强调了使用工程化微米/纳米材料(EMNMs)作为防污助剂载体的潜在用途,以控制防污助剂的释放并减少其对生物群落的有害影响。本研究将评估两种市售防污助剂的毒性:(吡硫锌(ZnPT)和琉氧吡啶铜(CuPT));三种未加填料的工程化微米/纳米材料(EMNMs): 层状双氢氧化物(LDH)、二氧化硅纳米胶囊(SiNC)、聚脲微胶囊(PU);以及六种新型工程化微米/纳米材料(均装有这两种防污助剂)。暴露测试是在盐水丰年虫的幼体阶段(无节幼虫)和欧洲紫海胆Paracentrotus lividus的两个胚胎发育阶段进行的。研究结果表明,未加填料的层状双氢氧化物(LDH)和聚脲微胶囊(PU)(即两种无防污助剂的EMNMs)对两个物种均具有非毒性/低毒性。相比之下,未加填料的二氧化硅纳米胶囊(SiNC)对盐水丰年虫的幼体和海胆胚胎具有轻度的毒性作用。游离防污助剂呈现出不同的毒性值,在海胆实验中,吡硫锌(ZnPT)比琉氧吡啶铜(CuPT)毒性更大。与游离形式的现有最先进的化合物相比,基于层状双氢氧化物(LDH)的吡啶氧化铜浆毒性更低,且就防污效果而言,是很好的选择。

[学术文献] Biomarker responses in oysters Crassostrea hongkongensis in relation to metal contamination patterns in the Pearl River Estuary, southern China 进入全文

Environmental Pollution

珠江口(PRE)是中国的第三大河口,各种生物水平下的河口生物都受到金属污染的影响。通过测量近江牡蛎体内重金属的浓度,我们记录了金属污染物从镉、铬、铜、镍、锌到银、镉、铜、锌的优势变化。通常,金属浓度在河流上游较高并显示出明显的从上游到下游的变化梯度。与历史记录值相比,我们发现镉、铬和镍浓度的降低,并且相关工业活动导致的注入物的变化与珠江口地区金属污染物浓度的变化有关。除金属浓度外,实验还对一套生物标记进行了分析。从牡蛎组织中检测出的金属里,银、镉、铜、镍、锌显示出与促氧化剂和氧化应激反应(超氧化物歧化酶、脂质过氧化和溶酶体膜失稳)以及与解毒反应(谷胱甘肽和金属硫蛋白)的最强关联。这表明,目前金属污染对珠江口地区的生物群仍存在极大压力。与其他国家相比,中国河口的金属污染仍非常严重,需持续采取措施监测金属的变化、并采取必要的管控和修复措施。

[学术文献] Cadmium excretion via leaf hydathodes in tall fescue and its phytoremediation potential - ScienceDirect 进入全文

Environmental Pollution

土壤镉(Cd)污染是农业生产中最严重的环境问题之一。人们已越来越关注植物修复,因为它可以通过植物吸收、累积污染物,最后通过收割植物这样的方式安全的清除土壤中的污染物。但是,镉对植物组织具有高毒性,并且植物修复过程中需处理大量的有害植物残渣,这些都限制了植物修复的商业应用。在此,我们将展示高羊茅(Festuca arundinacea) 的叶子可以将镉排出来避免镉毒性对植物组织产生影响。激光共聚焦扫描显微镜显示了镉的特异性荧光光谱,能量分散型光谱筛选电子显微镜和吐水流体分析证实了叶片排水器是高羊茅中镉的排泄通路。元素分析表明,与离子养分相比,镉优先被排出。镉经叶片的排泄量随镉应激期而呈线性增加。通过我们实验系统叶片排泄的镉得出,利用植物修复每年可去除土壤中14.4%的镉。这些发现表明,通过清洗和收集叶片表面的镉---这种新型的植物修复镉的方法可以避免镉对植物组织的毒性影响并可节省处理有害植物残渣的高昂成本。

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