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纳米金属及氧化物对污染处理的影响研究进展

文档作者：董琳琳文档来源：同济大学环境科学与工程学院		点击数：	更新时间： 2023年11月01日
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2014年第3期(总第102期)
红；夏与节{圭
ENERGY AND ENERGY CONSERVATl0N 2014年3月
辆黉源雾，?
纳米金属及氧化物对污染处理的影响研究进展
董琳琳
(同济大学环境科学与工程学院，上海200092)
摘要： 纳米金属及氧化物在El常生活中应用广泛，它们会通过各种途径进入环境，因此需要对它们的环境和健康风
险进行评估。纳米金属及氧化物具有独特的物理化学性质。综述了纳米金属及氧化物对污染去除过程中微生物的毒性方
面的文献，特别关注了其对污染处理过程(污水处理、固体废弃物处理)的影响，并阐述了可能的毒性机制。在此基础
上，探讨了纳米金属及氧化物的微生物毒性的研究目前存在的问题和未来研究的展望。
关键词： 纳米金属及氧化物；纳米毒性；机制
中图分类号： R827．1l 文献标识码： A 文章编号： 2095—0802一(2014)03—0116—04
Research Progress of the Influence of Metal and Metal O】|【ide Nanoparticles
on Pollution Processing
DONG Lin-lin
(College of Environmental Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China)
Abstract：Metal and metal oxide nanoparticles are widely used in daily life，and will enter into the environment by all kinds of
ways，SO it is essential to assess their environmental and health risks．Metal and metal oxide nanoparticles have unique physical
and chemical properties．Summarized the microbial toxicity studies of metal and metal oxide nanopartieles in the literature，with
special attention to their effects on pollution treatments(wastewater treatment，solid waste treatment)，then explained the possible
toxicity mechanisms．On this basis，it presented the current problems and proposed future research prospects on nanotoxicity．
Key words：metal and metal oxide nanoparticles；nanotoxicity；mechanism
0引言
纳米材料是指在三维空间中至少有一维在纳米尺
寸范围(1 nm。100 nm)或由它们作为基本单元构
成的材料【1】。纳米金属及氧化物具有独特的光、电、
磁等性质，被应用于众多领域。如CuO被用于气体传
感器、超导体、催化剂等；ZnO被用于个人护理产
品、食品添加剂以及涂料和油漆中囝；TiO：是良好的
化妆品、药物添加剂翻； 纳米Ag因其良好的杀菌作
用，而被应用于医疗、POU水处理领域[41。此外，纳
米金属也应用于污染处理过程，如零价纳米铁在地下
水修复、去除重金属和卤化有机物等方面有较多研究
和应用[51。
纳米金属材料会进入环境中，如土壤、城市污水
处理厂、污水污泥等，其对环境和健康的潜在风险应
得到重视。本文主要研究了目前纳米金属及氧化物对
微生物影响的报道，包括单种微生物和污染物去除过
收稿日期：2014—01—17
作者简介：董琳琳，1987年生，女，浙江绍兴人，2010年毕业于
宁波大学环境工程专业，在读研究生。
·116·
程(如污泥厌氧发酵)的影响、毒性机理，并对未来
研究方向提出了展望和建议。
1对微生物的影响
目前，已有学者报道了纳米金属及氧化物对食物
链中不同级别生物的毒性。Hongbo等[61研究了人工纳
米ZnO对不同等级生态成分的毒性：细菌、藻类和植
物、水生和陆生无脊椎动物和脊椎动物。I．Blinova等同
研究了纳米CuO和纳米ZnO在人工水体和自然水体
中对水蚤和原生动物四膜虫等的急性毒性，发现两种
纳米粒子在不同试验介质中对目标生物的毒性不同。
微生物在生态系统中具有重要作用，特别是细菌
作为单细胞生物是很好的纳米材料毒性和对细胞功能
影响研究的物种[81。本文主要讨论纳米金属及氧化物
对微生物的影响。
1．1对微生物的毒性
目前，纳米材料对细菌的毒性研究涉及的金属及
氧化物主要有ZnO、A120，、CuO等。毒性研究的细菌
种类集中在两种细菌上：普通研究的细菌(如大肠杆
菌)和在环境单元中起关键作用的细菌，如欧洲亚硝

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