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１ ｌ 进展
潘 少兵 邱凤仙 余世金 （ １ 、 江苏大学环境 学院 ， 江苏 镇 江 ２ １ ２ ０ １ ３ ２ 、 安庆师范大学资源环境学院 ， 安徽 安庆 ２ ４ ６ １ ３ ３
３ 、 江苏大学 化学化工学院， 江苏 镇 江 ２ １ ２ ０ １ ３ １ 摘 要： 由于纳米氧化锌广泛使 用， 纳米氧化锌 的暴露及其对生物诱发的毒性 效应 ， 是 目前研 究的一 个热点。本文论述 了纳米氧化锌 对植物 、 动物 、 微生物毒性研 究进展 ， 并对 纳米氧化锌的生态毒性研 究进行 了展望 。 关键词 ： 纳米氧化锌 ； 生态毒性 ； 效应 纳米科技 、信息科学与生物科学构成 ２ ｌ 世纪科技发展 的三大 的超微结构和功能损伤 ， 从 而对细胞的增殖 、 生长 、 代谢甚至 Ｄ Ｎ Ａ、 支柱 ， 纳 米科技是 世界科 技发展 的前沿领 域 ， 其中， 人 工纳米材 料 ｍ Ｒ Ｎ Ａ、 蛋 白表达等产生影响。 ３ 纳 米 氧 化 锌 对 微 生 物 的毒 性 （ Ｍ Ｎ Ｍｓ ） ， 因具有特殊的尺寸效 应 ，以及 良好 的力学 、 磁学和光 电学 等性质 ， 目前 已被广泛应用到众 多领域 ， 随着 ＭＮ Ｍｓ 的大规模应 用 ， 评价纳 米材料 的安 全性 ， 可以用细 菌作为模式 生物 ， 它们 进化 如： 新型材料 、 电子 、 生物 医药学 、 化妆 品 、 能源 、 催化剂 以及 环境监 地位低 ， 是单细胞生 物 ， 结 构相对简单 ， 染毒环境相对 稳定 ， 更易控 以便细致的了解毒性机制 ， 从环境影 响而言 ， 微生物作 测等 ，越来越多的科 学家关注 和担忧 因 ＭＮ Ｍｓ 暴 露带来环境风险。 制作用条件 ， ＭＮ Ｍｓ的安全性 问题 已成为 国内外研究 的热点 。 为生态链 的底层生物 ， 是生态 系统稳定 的关键之一 ， 纳米颗 粒更 易 据 预测 ， ２ ０ １ ０年 有超 过 ２ ６ ０ ， ０ ０ ０ — ３ ０ ９ ， ０ ０ ０公 吨 的人 工纳 米材 通过与微生物作用来 打破生态平衡 。 料 被 填 埋 ，其 中 纳 米 氧 化 锌 （ ｎ ａ ｎ ｏ — Ｚ ｎ Ｏ） 和 纳 米 二 氧 化 钛 在过去 ， 人们对 于纳米 Ｚ ｎ Ｏ的生物效应 的研究 主要集 中在其抗 （ ｎ ａ ｎ ｏ — Ｔ ｉ Ｏ ： ） 占９ ４ ％， 且纳米 氧化锌被 广泛应 用到 与人体直 接接触 菌作用上 。有研究显示 ， 纳米 Ｚ ｎ Ｏ对革 兰氏阳性细菌和阴性细菌都 的化妆品 、 纺织品等 中， 其对生物可能存 在的毒性便更 显其研究 的 有抑制作用 。 目前相关研究显示 ， 纳米 Ｚ ｎ Ｏ对不 同微生物的毒性 大 重要性和 紧迫性 。 纳米氧化锌的扩大生产 和使用 已经不可避免提高 小不 同， 例如 ， 纳米 Ｚ ｎ Ｏ对 大肠杆菌 的毒性小于葡萄球菌 ， 并且相关 了人类 和环境对纳米氧化锌的暴露及其对生物诱发的毒性 效应 。 研究显示 ， 其毒性 大小 主要取决于纳米 Ｚ ｎ Ｏ的浓度大小 ， 浓度越大 ， １纳米氧化锌对植物的毒性 毒性 就越强 。但也有研究显示 ，当纳米 Ｚ ｎ Ｏ的浓度低于一定值时 ， Ｘ ｉ ｎ ｇ等对 Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 对植物 的毒性作用进行 了研究 ， 结果显示 ， 它不但不会抑制微生物的生长 ， 反而会促进微生物的生长 。 当２ ０ ｎ ｍ的 Ｚ ｎ Ｏ浓度为 ２ ０ ０ ０ ｍｇ ／ Ｌ时 ， 会抑制 玉米 种子 的发芽 ， 而且 此外 ， 纳米氧化锌对微生物 的影 响还 涉及到对微生物生 长曲线 会抑制 黄瓜 、 萝 卜、 玉米 、 油菜 、 莴苣 和黑麦 草等植 物的根部 生长 ， 的影响 ， 微生物细胞内过氧化氢酶 、 超 氧化 物歧 化酶 、 丙二醛等 Ｒ Ｏ Ｓ Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 对油菜 和萝 卜的 ５天的 Ｉ ｃ 分别约为 ２ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ和 ５ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ， 并 指标 的测定 。 且Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 的植 物毒性大小 和锌离子 的溶 出含 量高低 有 明显 的相 ４纳米氧化锌生态毒性的展望 关性 。 纳米氧化锌的大量生产和广泛使用 ， 使其毒性 的相 关研究更加 Ｌ ｉ ｎ等 的进一 步研究发现 ， Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 主要 聚集 在黑麦 草根的周 重要和迫切。目前的纳米氧化锌毒性相关研究基本集 中在对典 型的 围， 然后进入根部 细胞并抑制其生 长 ， 因为实验所用培养 液 中的锌 动物 、 植物和微 生物模式生物 的影 响 ， 如： 形态 、 生长 、 行为、 体 内运 离子浓度低 于锌离 子对 黑麦 草毒性 阈值 ， 可 以证 明 Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ的溶解 输 、 Ｌ Ｃ ５ ０等 ， 且没有 形成操作性 强和适 用性 广 的方 法 ， 需 要在这方 作 用并 不是 导致 Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 植物 毒性 的原 因 。Ｆ ｒ ａ ｎ ｋ ｌ ｉ ｎ等 ，在 研究 面加大研究力度。 Ｚ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 对 微藻类 毒性 时发 现 ， ３ ０ ｎ ｍＺ ｎ Ｏ Ｎ Ｐ ｓ 、 Ｚ ｎ Ｃ １ ２和块 状 Ｚ ｎ Ｏ对 参 考 文献 微藻的毒性差异不大 ， 证 明三者 的毒性作用都是 因为溶解 的锌离 子 ［ １ 】 宋玉果， 宁保 安． 加 强我 国的纳米毒理 学研 究ｆ Ｊ １ ． 中华预 防 医学杂 的作 用 。 志， ２ ０ １ ４ ， ４ ８ （ ０ ７ ） ： ５ ５ ２ ． ２纳米氧化锌对动物 的毒性 【 ２ ］ Ｊ ｉ ａ ｎ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｗｕ ，Ｗｅ ｉ Ｌ ｉ ｕ ， Ｆ ａ ｎ — Ｄ ｉ ａ ｎ Ｚ ｅ ｎ ｇ ．Ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ Ｔ ｉ Ｏ２ ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｈ ａ ｉ ｒ ｌ ｅ ｓ ｓ ｍｉ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｒ ｃ ｉ ｎ ｅ ｓ ｋ ｉ ｎ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｓ ｕ ｂ － 近几年 ， 纳米 Ｚ ｎ Ｏ的毒性研究开始集中在动物 的体 内动物和体 ｏ