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作者:沈洪艳;刘爱真;刘锌;边永欢;王聪;任红威;杨雷;
单位:河北科技大学环境科学与工程学院;河北省污染防治生物技术重点实验室;石家庄高新技术产业开发区供水排水公司;河北化工医药职业技术学院质量检测与管理系;
摘要:新型抗菌剂纳米银(Silver Nanoparticle, AgNP)与溴代阻燃剂(Brominated Flame Retardants, BFRs)被大量生产和应用,并通过多种途径进入水环境中,因此,需要探究AgNP与溴代阻燃剂对水生生物的联合毒性效应。研究以斜生栅藻为受试生物,测定AgNP和3种BFRs单一及二元混合体系对斜生栅藻生长、活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)水平、光合色素水平的影响,并应用独立作用(Independent Action, IA)模型分析其联合毒性类型。结果显示,3种BFRs比AgNP对斜生栅藻的毒性更大,两类受试物的单一及二元混合体系均对斜生栅藻产生了“低促高抑”的Hormesis效应。Hormesis效应的产生与受试物诱导的藻细胞内ROS水平变化密切相关,即ROS水平的适度升高会促进斜生栅藻生长,ROS水平显著升高则会抑制斜生栅藻生长。BFRs和AgNP构成的二元混合体系在低浓度下的联合毒性作用模式表现为协同作用。随着混合体系浓度升高,AgNP和四溴双酚A联合毒性作用模式转变为拮抗作用,表明两者共存时其毒性效应不是简单的叠加,而是在某种程度上产生了抵消作用。BFRs和AgNP均能引发藻类的Hormesis效应,且在真实水环境的暴露浓度范围内均能导致藻类水华的形成。研究可为AgNP和BFRs在环境中可能产生的联合暴露风险评估提供数据基础和理论依据。
关键词:环境科学技术基础学科;纳米银;溴代阻燃剂;斜生栅藻;Hormesis;联合毒性
基金资助:河北省化工行业挥发性有机物检测与治理技术创新中心基金资助项目(ZXJJ20240102); 石家庄高新区给水管网水力计算模型研究项目(XQ2024-01)