纳米零价铁的生态毒性效应研究进展
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《生物炭负载纳米零价铁去除水中铬、硒的研究》
《生物炭负载纳米零价铁去除水中铬、硒的研究》摘要：本文重点探讨了生物炭负载纳米零价铁（BC-nZVI）复合材料对水中铬、硒等重金属离子的高效去除。
研究通过对BC-nZVI 的制备工艺进行优化，分析其去除水中铬、硒的机理，并对其实际应用效果进行评估。
研究结果表明，BC-nZVI具有优异的重金属离子吸附性能，为水处理领域提供了新的思路和方法。
一、引言随着工业化的快速发展，水体中的重金属污染问题日益严重。
铬、硒等重金属离子因其高毒性、难降解的特性，对环境和人体健康造成了严重威胁。
因此，研究开发高效、环保的水体重金属离子去除技术显得尤为重要。
生物炭负载纳米零价铁（BC-nZVI）作为一种新兴的重金属离子吸附材料，具有吸附性能强、环保、易回收等优点。
本研究以BC-nZVI为研究对象，深入探讨其对水中铬、硒等重金属离子的去除机制。
二、材料与方法1. BC-nZVI的制备本研究所用BC-nZVI采用生物炭为载体，通过化学还原法制备纳米零价铁。
具体步骤包括生物炭的制备、纳米零价铁的合成及与生物炭的复合。
2. 实验方法（1）实验设计：设置不同浓度的铬、硒溶液，探究BC-nZVI的吸附性能。
（2）吸附实验：在特定条件下进行吸附实验，记录不同时间点的吸附量。
（3）数据分析：通过数据分析，研究BC-nZVI对铬、硒的吸附机制及影响因素。
三、结果与讨论1. BC-nZVI的表征通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察BC-nZVI的形貌，发现其具有多孔结构，有利于重金属离子的吸附。
同时，X射线衍射（XRD）分析表明BC-nZVI中含有铁氧化物和铁单质等成分。
2. 铬、硒的去除效果实验结果表明，BC-nZVI对水中铬、硒等重金属离子具有优异的去除效果。
随着溶液中铬、硒浓度的增加，BC-nZVI的吸附量也相应增加。
同时，BC-nZVI对铬、硒的去除效率受pH值、温度等因素的影响。
在适当的条件下，BC-nZVI可以实现对水中铬、硒的高效去除。
[6] 不同种类纳米零价铁的毒性比较研究_王菁姣
![[6] 不同种类纳米零价铁的毒性比较研究_王菁姣](https://img.taocdn.com/s1/m/5de89e593c1ec5da50e270f7.png)
Comparison Study on Toxicity of Different Nanoscale Zerovalent Iron
WANG Jingjiao，CHEN Jiawei
（ School of Earth Sciences and Resources，China University of Geosciences，Beijing 100083 ，China）
7 7 细菌初始浓度为 2 × 10 ～ 3 × 10 CFU， 纳米铁初 始浓度为 0. 5 g / L 或 1. 0 g / L。 然后在 37 ℃ 、180
1
1. 1
材料与实验
纳米铁材料
实验中纳米铁材料由日本 Toda Kogyo 公司提 ［19 ］ 供，平均粒径为 50 nm， 使用酸溶解测氢气法 测得其中的零价铁含量为 40% ～ 50% 。 负载型纳米零价铁和包覆型纳米零价铁是通 过液相还原法制备的， 使用的试剂均为国药集团 药业股份有限公司分析纯级。 负载型纳米零价铁是用钠基膨润土 （ 含 90% 的 蒙脱石） 作为载体材料， 制备时先称取 1. 0 g 钠基 膨润土溶解在 50 ～ 100 mL 去离子水中， 并用磁力 搅拌器搅拌 12 h，转速为 250 r / min，再将 FeSO4 ·
第5 期
王菁姣等： 不同种类纳米零价铁的毒性比较研究
［8 ］
927
有毒的，如 Li 等
通过检测抗氧化剂酶活性和脂 ， 质过氧化反应得出 nZVI 干扰了胚胎和成鱼抗氧 ［9 ］ 化体系。Lee 等 发现， nZVI 在无氧条件下对大
nm 左右的负载型纳米零价铁颗粒 （ BnZVI ） 。通过 酸溶解 测 氢 气 法 测 得 其 中 的 零 价 铁 含 量 为 50% ～ 60% 。 包覆型纳米零价铁是用羧甲基纤维素 （ CMC ） 作为包覆材料，制备时先将一定量的 CMC 缓慢均 匀地 溶 解 到 100 mL 水 中， 并 不 断 搅 拌 （ 250 r / min） ，随 即 注 入 到 三 颈 烧 瓶 中 并 通 入 氮 气 15 min； 然后将 10 mL FeSO4 ·7H2 O 溶液 （ 0. 2 M ） 加 入到三颈烧瓶中，再次曝气 15 min， 并不断搅拌；
纳米零价铁的微生物毒性效应研究进展
纳米零价铁的微生物毒性效应研究进展赖健;安达;王月;李娟;席北斗;吴明红;周炼;涂婷;张士宽【摘要】纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,NZVI)是一种新型的地下水修复材料,NZVI的生物安全性研究已经引起了世界各国学者的广泛关注.本文综述了国内外有关NZVI微生物毒性的研究成果,重点介绍了NZVI对微生物的毒性效应及致毒机理,归纳总结了影响NZVI颗粒毒性效应的各种因素,并对未来NZVI材料毒性研究的发展方向进行了展望,以期为NZVI的生物安全性研究提供参考.%Nanoscale zero-valent iron (NZVI) as a kind of emerging remedial material is used for contaminated groundwater. Its biological safety has received great concerns in recent years. In the study, the previous research re-sults on the microbial toxicity of NZVI were summarized. The effect and mechanism of microbial toxicity of NZVI was discussed and analyzed, and major factors influencing the toxicity of NZVI nanoparticle were illuminated. The research prospect on the toxicity of NZVI nanoparticle was put forward so as to provide theoretical support for the research work on biological safety of NZVI.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2017(012)004【总页数】9页(P129-137)【关键词】纳米零价铁;生物安全性;毒性效应;致毒机理【作者】赖健;安达;王月;李娟;席北斗;吴明红;周炼;涂婷;张士宽【作者单位】上海大学环境与化学工程学院,上海200444;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;上海大学环境与化学工程学院,上海200444;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;重庆交通大学,重庆400074;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;重庆交通大学,重庆400074;中国环境科学研究院,国家环境保护地下水污染过程模拟与控制重点实验室,北京100012;中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】X171.5纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron，NZVI)是指粒径在1～100 nm的零价铁颗粒，它具有廉价、易操作、能够快速有效地去除卤化物[1]、硝酸盐[2]、多环芳烃[3-5]和重金属[6-8]等多种污染物等优点。
纳米零价铁在环境中的毒性研究进展
纳米零价铁在环境中的毒性研究进展夏泽阳;刘爱荣【摘要】纳米零价铁(nZVI)作为一种高效的环境修复材料,被广泛应用在土壤和地下水的修复等环境领域.但研究发现,大量进入环境中的nZVI可能会对生物体和生态系统产生严重危害,如和nZVI接触后,会造成小鼠器官受到损伤,杨树幼苗生长减缓,大肠杆菌等微生物的细胞膜破裂等不利作用出现.此外,nZVI还会改变环境中的氧化还原电位和溶解氧等指标,而且毒性效应容易受到外界条件的干扰.虽然目前对nZVI的致毒机制还不完全明确,但学者们提出了多种可能的假设,主流的观点是铁离子的释放、氧化损伤和基因损伤等.本文综述了国内外对nZVI毒性的最新研究成果,以期为nZVI的使用和毒性研究提供参考.%Nanoscale zero-valentiron(nZVI)has been widely used as a reactive remediation material for water and soil treatments in environments. However, studies indicated that the release of nZVI in the environments maybe lead to negative effects such as causing damage to rats' organs, inhibiting poplar seedling growth, inducing cell membrane breakage of Escherichia coli, even changing water environment indexes like redox potential and dis-solved oxygen,etc.What's more,researchers also demonstrated that the toxicity effect of nZVI can be dependent on external condition.Until now,the mechanism of nZVI toxicity effect is not clear, although several feasible hy-potheses have been put forward, among which impacts of iron ions, oxidation damage and gene damage serve as mainstream assumptions. The review summarized the recent research results on nZVI toxicity, and give the guidence for the researchers in the relevant areas.【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2017(012)005【总页数】9页(P35-43)【关键词】纳米零价铁;生态毒性;氧化损伤;铁离子;影响因素【作者】夏泽阳;刘爱荣【作者单位】污染控制及资源化研究国家重点实验室,同济大学环境科学与工程学院,上海200092;污染控制及资源化研究国家重点实验室,同济大学环境科学与工程学院,上海200092【正文语种】中文【中图分类】X171.5纳米零价铁(nZVI)技术早在1997年就作为有效的脱卤反应还原剂被应用到环境中。
纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展
纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展摘要：水污染是影响人类健康和生态环境的重要问题之一。
重金属离子是常见的水污染物之一，其具有毒性和蓄积性，对人体和生态系统造成潜在危害。
纳米零价铁（nZVI）因其卓越的还原性能和高效的去除能力，成为一种重要的去除重金属离子的材料。
本文综述了纳米零价铁在去除水中重金属离子方面的研究进展，包括合成方法、去除机理、影响因素以及应用前景。
1. 引言水是维持生命和支持人类社会发展的基本资源，但随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重。
重金属离子是水污染中的重要成分，常见的包括铅、铬、镉、汞等。
这些重金属离子在水体中经过生物积累，会对人体健康和生态系统造成潜在危害，因此寻找一种高效可行的去除方法变得迫切。
2. 纳米零价铁的合成方法纳米零价铁是一种由纳米级铁粒子组成的材料，其具有很高的比表面积和活性。
目前，常见的合成方法包括还原法、凝胶法、气相法等。
还原法将铁盐与还原剂反应生成纳米零价铁，可通过调控反应条件（温度、pH值等）和添加助剂来控制纳米零价铁的尺寸和形貌。
3. 纳米零价铁的去除机理纳米零价铁能够与重金属离子发生还原反应，将其转化为可沉淀的金属颗粒或生成难溶的金属化合物，从而实现重金属离子的去除。
此外，纳米零价铁还具有表面吸附能力，可以通过静电作用或络合反应吸附重金属离子。
4. 影响因素纳米零价铁去除重金属离子的效果受多种因素影响，如纳米零价铁的粒径、溶液pH值、溶液温度、重金属离子浓度等。
这些因素的改变会影响重金属离子与纳米零价铁的接触面积、还原速率和吸附能力，从而影响去除效果。
5. 应用前景纳米零价铁作为一种高效的去除重金属离子的材料，具有广阔的应用前景。
目前，纳米零价铁已被广泛应用于地下水、饮用水和废水处理领域。
未来，随着合成方法和性能的不断改进，纳米零价铁在水污染治理中的应用前景将更加广阔。
6. 结论纳米零价铁是一种有效去除水中重金属离子的材料，具有良好的应用前景。
纳米零价铁对小麦的毒性效应及其致毒机制
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nZVI)的植物毒性作用,将 小 麦 种
子暴露于 ０~１０００ mgL－１ 的悬浮液中进行种子萌发试验,并在 ６００ mgL－１ 的浓度下进行
幼苗生长试验.结果表 明:
B
ＧnZVI对 小 麦 种 子 发 芽 率 没 有 显 著 影 响,而 S
ＧnZVI对 小 麦 种 子
发芽率具有明显的抑制作用,
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nZVI)的植物毒性作用,将 小 麦 种
子暴露于 ０~１０００ mgL－１ 的悬浮液中进行种子萌发试验,并在 ６００ mgL－１ 的浓度下进行
幼苗生长试验.结果表 明:
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纳米零价铁的应用研究进展
纳米零价铁的应用研究进展摘要：纳米零价铁结合了零价铁还原性强和纳米材料比表面积大的特点，可以通过不同机制降解各类环境污染物。
本文介绍了纳米零价铁在今后的研究重点和方向进行分析和展望。
关键词：纳米零价铁；重金属；污染物去除纳米零价铁可通过还原氧化、吸附沉淀等反应降解各类污染物，包括无机污染物（重金属、无机阴离子等）和有机污染物（卤代有机化合物、有机染料等），广泛应用于水处理和土壤修复方面。
1去除有毒重金属重金属主要包括汞、铬、铅、砷等难以被生物降解但却具有显著毒性的金属元素。
它们在水环境中的具有高度溶解性，有毒重金属可被活生物体吸收，一旦进入食物链，最终会进入人体并在器官中累积，如果摄入的有毒重金属超过允许的浓度，则可能导致严重的健康失调。
因此，有必要在将金属污染的废水排放到环境中之前对其进行处理。
Du等[1]引入人工腐殖酸（AHA）与nZVI协同作用，Pb2+与AHA-nZVI样品之间发生还原、络合和共沉淀反应，去除率高达99.2％。
当Hg2+，Cu2+，Cr3+等金属的E0远高于Fe的时，则还原作用为主导。
Akram等[2用生物炭基铁纳米复合材料（nZVI-BC）来去除水样中的砷，其去除机理主要包括表面特定的静电作用、氢键作用和氧化还原反应，其中氧化还原反应使剧毒As（III）转化为As（0）和As（V），As（III）和As（V）的最佳去除率分别为99.1%和96.1%。
2去除有机卤代物有机卤代物是水体环境中广泛存在的污染物之一，具有较强毒性和致癌性，并难以被生物所降解，等够长时间、长距离的迁移，在动植物身体和环境介质中均能检出，对环境危害较大。
与重金属不同的是，有机污染物可以改变官能团结构，使危害较大的污染物转换为危害较小的污染物。
氯代有机物在去除时，Ou等[3]发现加入短链有机酸（SCOAs）可以在酸性条件下促进nZVI降解五氯苯酚（PCP）。
草酸（OA）可以与PCP脱氯过程中产生的亚铁离子强烈地络合，并减少沉淀在nZVI表面的亚铁（氢）氧化物的形成。
纳米零价铁的优化技术及应用研究进展
Abstract: With a large specific surface area and high reactivity, nanometer zero -valent iron ( nZVI) is widely used
in groundwater and soil environmental remediation. nZVI is prone to agglomerate and is easily oxidized by oxygen, so its
第一作者: 张瑞敏(1986-) , 女, 硕士, 讲师, 研究方向: 介孔材料和水处理。
30
广 州 化 工
氯率达到了 91. 6% , 而纳米级 Fe 的脱氯率仅为 12. 7% , 由此
零价铁的团聚保持其分散性, 此外, 超声波可以清除纳米铁表
面生成的中间产物使其表面处于干净的活化状态, 提高纳米铁
降解效率 [2] 。 樊静等 [3] 用纳米零价铁协同超声波对偶氮染料进
行脱色研究, 在 5 min 时脱色率达到 99% , 远超过单独用零价
铁的脱色率。
1. 2 纳米双金属
纳米双金属是指通过表面修饰技术将金属 ( 例如钯、 镍、
Nanoscale Zero Valent Iron ∗
ZHANG Rui -min, ZHU Bao -hua, GAN Lu
( School of Environment and Ecology, Jiangsu Open Universtiy, Jiangsu Nanjing 210036, China)
In addition, the application of nanometer zero valent iron in the environment was summarized.
in groundwater and soil environmental remediation. nZVI is prone to agglomerate and is easily oxidized by oxygen, so its
第一作者: 张瑞敏(1986-) , 女, 硕士, 讲师, 研究方向: 介孔材料和水处理。
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广 州 化 工
氯率达到了 91. 6% , 而纳米级 Fe 的脱氯率仅为 12. 7% , 由此
零价铁的团聚保持其分散性, 此外, 超声波可以清除纳米铁表
面生成的中间产物使其表面处于干净的活化状态, 提高纳米铁
降解效率 [2] 。 樊静等 [3] 用纳米零价铁协同超声波对偶氮染料进
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1. 2 纳米双金属
纳米双金属是指通过表面修饰技术将金属 ( 例如钯、 镍、
Nanoscale Zero Valent Iron ∗
ZHANG Rui -min, ZHU Bao -hua, GAN Lu
( School of Environment and Ecology, Jiangsu Open Universtiy, Jiangsu Nanjing 210036, China)
In addition, the application of nanometer zero valent iron in the environment was summarized.
《纳米零价铁体系对土壤中Cr(Ⅵ)的去除和滤出特性影响及转化机理研究》范文
《纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性影响及转化机理研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，重金属污染已成为当今环境科学领域亟待解决的重要问题之一。
铬（Cr）作为一种常见的重金属污染物，在工业废水和土壤中广泛存在，其毒性主要表现为Cr（Ⅵ）形态的毒性作用。
近年来，纳米零价铁因其高反应活性、大比表面积和良好的环境相容性，被广泛应用于重金属污染土壤的修复。
本研究以纳米零价铁体系为研究对象，探讨其对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性的影响及转化机理。
二、研究方法本研究采用纳米零价铁作为修复剂，通过实验室模拟实验，探究其对土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果、滤出特性的影响以及可能的转化机理。
首先，通过化学合成法制备纳米零价铁，并对其性能进行表征。
然后，将纳米零价铁与含Cr（Ⅵ）的土壤混合，在一定条件下进行反应，观察并记录反应过程中Cr（Ⅵ）的去除效果及滤出特性的变化。
三、结果与讨论1. Cr（Ⅵ）的去除效果实验结果表明，纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除效果显著。
在一定的反应时间内，纳米零价铁能够有效地将土壤中的Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），从而实现重金属的固定和去除。
这主要归因于纳米零价铁的高反应活性，能够快速与Cr（Ⅵ）发生还原反应。
2. 滤出特性的影响纳米零价铁的加入对土壤的滤出特性产生了显著影响。
由于纳米零价铁的高比表面积和良好的吸附性能，它能够吸附土壤中的有机物和重金属离子，从而改变土壤的孔隙结构和渗透性。
这有助于提高土壤对污染物的吸附能力和滤出效率。
3. 转化机理研究转化机理方面，纳米零价铁与Cr（Ⅵ）之间的反应主要涉及电子转移和化学吸附过程。
纳米零价铁通过提供电子将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），同时自身被氧化为Fe（Ⅱ）或Fe（Ⅲ）。
此外，纳米零价铁还具有较强的物理吸附能力，能够吸附土壤中的有机物和重金属离子。
这些过程共同作用，实现了对土壤中Cr （Ⅵ）的去除和滤出特性的改善。
四、结论本研究表明，纳米零价铁体系对土壤中Cr（Ⅵ）的去除和滤出特性具有显著影响。
纳米铁材料在环境中的应用及毒性研究
中存在的 问用前景。
【 关键词 】 纳米铁 材料 ； 水环境 处理 ； 生物毒性
０ ． 引言 纳米零 价铁（ Ｎ ａ ｎ ｏ ｚ ｅ ｒ ｏ — ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｏ ｎ ． Ｎ ｚ ｖ ［ ） 是指粒径在 １ — １ ０ ０ ｎ ｎ ｌ 范 围内 、 比表 面积在 １ ０ — ７ ０ ｍ ２ ／ ｇ之 间的 Ｆ ｅ ｏ 粒子。 由于它 的比表面积 比较 大、 反应 活性较强 ， 所 以在去除水 中一些重金属 离子污染时 ． 纳米零价 铁则 显示了很强 的修复能力 。 Ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 技术可以使 污染物在其表 面吸附 、 沉淀 、 转化。对 于严重 污染 的区域 。 Ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 还可 以利用 自身粒径小 的优 势， 来降解 一些扩 散、 移动 的有机物 。 但另一方面纳米铁材料 的毒性效 应及 潜在的环境风 险也引起 了高度重视 ， 值得我们去探究 本文重点 详述 了纳米铁在水环境处理 中的一些应用 ，处 理各种有机污染物 、 无 机污 染物 、 重金属离子等 。最后再对纳米铁 在环境 中的潜在威胁进行
４ ． 纳 米铁 材 料 在 环 境 中的 潜 在 风 险
纳米材料 已经逐渐进入 了我们的生 活． 作为一种新 型材 料 ． 它的 潜力是无法估计的 。在给人们带 来帮助的同时 ， 我们 也要不容忽视它 的风险 。 大多数人认为 ． 尽管铁是一种分布广泛 于 自 然界 ， 并且没有毒 性 的物质 ， 但是当其粒子的尺寸达到纳米级别 时， 由于规模效应 ． 不可 避免地会引起其物理化学性质的变化 ． 并且很 可能对生物体产生毒性 作用 。 纳米铁材料在进行环境中污 染物 的处理时 ． 那些 残留在环境中的 纳米铁通常浓度 比较低 ． 被其他 大量 污染物所覆盖 。 一 旦被摄入后 ． 可 长期潜伏在人体内 ． 继续 在某些 器官 内积 累． 导致毒性作用。 环境 中的污染 物有千千万万 ． 它 们 以各种形 态存在 ． 相互 反应相 互结合 ， 形成复合型污染 物体 系 ， 从 而具有更高 的毒性 。 如今 ．利用纳米铁材料处 理地下水污染 的应用在 国外 已经很常 见。 同时 ． 研究表明 ， 纳米铁腐化侵蚀释放出的活性氢会使地下水 的氧 化还原 电位发生变化 ． 从 而影 响地下水 里的微 生物及 原有生态环境系 统。 另外 ． 纳米铁材料 由于粒径较小易通过各种 途径进入人体 ， 并被人 体所吸收从而对人体的健 康造成危 害 这些 问题在纳米铁材料广泛应 用于实际之前都有待去解 决
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Ｇｅ Ｘｉ ｎ ｇ ｂ ｉ ｎ ，Ｗ ａ ｎ ｇ Ｚｈ ｅ ｎ ｈ ｏ ｎ ｇ ，Ｇｕ ｏ Ｃｈ ｕｑ ｉ ，Ｓ ｕ ｎ Ｘｉ ｎ ， Ｌｉ Ｔ ｉ ｅ ｌ ｏ ｎ ｇ ’， Ｗａ ｎ ｇ Ｗｅ ｉ
１ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｒｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， Ｍｉ ｎ —
文章 编 号 ：１ ６ ７ ３ห้องสมุดไป่ตู้— ５ ８ ９ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ３ － ０ ２ ８ － １ ０ 中 图 分 类 号 ：Ｘ １ ７ １ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
Ｒｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｅｃ ｏ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｎａ ｎ ｏ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ Ｚｅ ｒ ｏ — ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ Ｉ ｒ ｏ ｎ
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（ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ １
纳 米 零 价 铁 的 生态 毒 性 效 应 研 究 进 展
葛兴彬 ，王振 虹 ，郭 楚 奇 ，孙 馨 ，李铁 龙 ，，王薇
１ ． 南 开 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院／ 天 津 市城 市 生 态 环境 修 复 与污 染 防 治 重 点 实验 室， 教 育 部 环 境 污 染 过 程 与 基 准 重 点 实 验 室／ 天 津 市 生 物 质 类 固废 资 源 化 技 术 工程 中 心 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ １ ２ ． 天 津 理 工 大 学 环 境 科 学 与安 全 工 程 学 院 ， 天津 ３ ０ ０ １ ９ １
万方数据32生态毒理学报第10卷当一种材料处于纳米级时就会具有尺寸效应其表面活性电子稳定性等均会发生改变随之可能带来与常规尺寸材料截然不同的生物毒性效应较常规材料的影响因素也更复杂而nzvi本身的活性又很强性质很不稳定不同实验室使用的材料性质可能都是不一样的因此很难进行横向的比较甚至有些之间都是矛盾的这是制约nzvi毒性研究的最大瓶颈
葛 兴彬 ， 王振虹 ， 郭楚 奇， 等． 纳米零价铁的生态毒性效应研究进展［ Ｊ 】 ． 生 态 毒 理学 报 ， ２ ０ １ ５ ， ｌ ｏ （ ３ ） ： ２ ８ － ３ ７
Ｇ ｅ Ｘ Ｂ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｚ Ｈ ， Ｇ ｕ ｏ Ｃ Ｑ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｎ ａ ｎ ｏ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｚ ｅ ｒ ｏ — ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｏ ｎ［ Ｊ ］ ． Ａｓ ｉ ａ ｎ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｃ ｏ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ １ ５ ， １ ０ （ ３ ） ： ２ ８ － ３ ７
２ ０ １ ５ 年
第 ｌ ０卷
生
态
毒 理
学
报
Ｖ＿ ０ １ ．１ ０ ．２０１ ５ ＮＯ． ３ ．２ ８ — ３ ７
第 ３ 期， ２ ８ － ３ ７
Ａｓ ｉ ａ ｎ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅｃ Ｏ ｔ Ｏ ｘｉ ｃ Ｏ １ Ｏ ｇ ｙ
Ｄ０Ｉ ：１ ０ ． ７ ５ ２ ４ ／ ＡＪ Ｅ． １ ６ ７ ３ — ５ ８ ９ ７ － ２ ０ １ ４ ０ ２ ２ ７ ０ ０ ４
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ２ － ２ ７ 录 用 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ７ — ０ ５
摘 要 ：纳 米 零 价 铁（ ｎ Ｚ Ｖ ｔ ） 由于 其 比表 面积 大 、 表 面 反 应 活 性 高 以及 强 还 原 性 ， 可 以 作 为 一 种 高 效 的环 境 修 复 材 料 ， 广 泛 运 用 于 污 染 地 下 水 及 土壤 修 复 。大 量 的 ｎ Ｚ ＶＩ 颗粒直接注射到污染位点会增加 生态系统的暴露 可能性 ， 并且 由于 ｎ Ｚ ＶＩ 粒径 特别小 ， 能穿过细胞膜 和生物体的各类天然屏障 ， 对环境及生态系 统存在潜 在风 险 ， 因此科 学家们 开始更 多地关 注 ｎ Ｚ ＶＩ 的 生 物 安 全
性 研 究 。鉴 于 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 在 环 境 修 复 应 用 中 的 巨 大 潜 力 和 可 能 的毒 性 效 应 ， 对 ｎ Ｚ ＶＩ 环 境 风 险 的 研 究 也 显 得 尤 为 重 要 。 综 述 了 近
几 年 国 内 外关 于 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 生态毒性的研究成果 ， ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 对病 毒 、 细菌 、 微生物群落 、 以及 动 植 物 等都 能 导 致 一 定 的 负 面 效 应 ， 尽 管 其 毒性机制 尚不明确 ， 但普遍认 为 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 暴 露 后铁 离 子 的 释 放 和 氧 化 损 伤 确 实 可 以 引 起 生 物 效 应 ， 部 分 研 究 还 分 析 了 环 境 因 素 和 表 面 改 性对 其 毒 性 的 影 响 。文 章 对 其 未 来 的发 展 方 向进 行 了展 望 ， 以期 为 今后 纳米 零 价 铁 的 研 究 提 供 参 考 。 关键 词 ： 纳米零价铁 ； 生态毒性 ； 氧化损伤 ； 毒性机制 ； 影 响 因素
１ ． Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｒｅ ｍｅ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｏ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ， Ｍｉ ｎ —
文章 编 号 ：１ ６ ７ ３ห้องสมุดไป่ตู้— ５ ８ ９ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ３ － ０ ２ ８ － １ ０ 中 图 分 类 号 ：Ｘ １ ７ １ ． ５ 文献标识码 ： Ａ
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纳 米 零 价 铁 的 生态 毒 性 效 应 研 究 进 展
葛兴彬 ，王振 虹 ，郭 楚 奇 ，孙 馨 ，李铁 龙 ，，王薇
１ ． 南 开 大 学 环 境 科 学 与 工 程 学 院／ 天 津 市城 市 生 态 环境 修 复 与污 染 防 治 重 点 实验 室， 教 育 部 环 境 污 染 过 程 与 基 准 重 点 实 验 室／ 天 津 市 生 物 质 类 固废 资 源 化 技 术 工程 中 心 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ １ ２ ． 天 津 理 工 大 学 环 境 科 学 与安 全 工 程 学 院 ， 天津 ３ ０ ０ １ ９ １
万方数据32生态毒理学报第10卷当一种材料处于纳米级时就会具有尺寸效应其表面活性电子稳定性等均会发生改变随之可能带来与常规尺寸材料截然不同的生物毒性效应较常规材料的影响因素也更复杂而nzvi本身的活性又很强性质很不稳定不同实验室使用的材料性质可能都是不一样的因此很难进行横向的比较甚至有些之间都是矛盾的这是制约nzvi毒性研究的最大瓶颈
葛 兴彬 ， 王振虹 ， 郭楚 奇， 等． 纳米零价铁的生态毒性效应研究进展［ Ｊ 】 ． 生 态 毒 理学 报 ， ２ ０ １ ５ ， ｌ ｏ （ ３ ） ： ２ ８ － ３ ７
Ｇ ｅ Ｘ Ｂ ， Ｗａ ｎ ｇ Ｚ Ｈ ， Ｇ ｕ ｏ Ｃ Ｑ ， ｅ ｔ ａ １ ． Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｎ ａ ｎ ｏ ｓ ｃ ａ ｌ ｅ ｚ ｅ ｒ ｏ — ｖ ａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｏ ｎ［ Ｊ ］ ． Ａｓ ｉ ａ ｎ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｃ ｏ ｔ ｏ ｘ ｉ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， ２ ０ １ ５ ， １ ０ （ ３ ） ： ２ ８ － ３ ７
２ ０ １ ５ 年
第 ｌ ０卷
生
态
毒 理
学
报
Ｖ＿ ０ １ ．１ ０ ．２０１ ５ ＮＯ． ３ ．２ ８ — ３ ７
第 ３ 期， ２ ８ － ３ ７
Ａｓ ｉ ａ ｎ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｅｃ Ｏ ｔ Ｏ ｘｉ ｃ Ｏ １ Ｏ ｇ ｙ
Ｄ０Ｉ ：１ ０ ． ７ ５ ２ ４ ／ ＡＪ Ｅ． １ ６ ７ ３ — ５ ８ ９ ７ － ２ ０ １ ４ ０ ２ ２ ７ ０ ０ ４
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ２ － ２ ７ 录 用 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ ７ — ０ ５
摘 要 ：纳 米 零 价 铁（ ｎ Ｚ Ｖ ｔ ） 由于 其 比表 面积 大 、 表 面 反 应 活 性 高 以及 强 还 原 性 ， 可 以 作 为 一 种 高 效 的环 境 修 复 材 料 ， 广 泛 运 用 于 污 染 地 下 水 及 土壤 修 复 。大 量 的 ｎ Ｚ ＶＩ 颗粒直接注射到污染位点会增加 生态系统的暴露 可能性 ， 并且 由于 ｎ Ｚ ＶＩ 粒径 特别小 ， 能穿过细胞膜 和生物体的各类天然屏障 ， 对环境及生态系 统存在潜 在风 险 ， 因此科 学家们 开始更 多地关 注 ｎ Ｚ ＶＩ 的 生 物 安 全
性 研 究 。鉴 于 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 在 环 境 修 复 应 用 中 的 巨 大 潜 力 和 可 能 的毒 性 效 应 ， 对 ｎ Ｚ ＶＩ 环 境 风 险 的 研 究 也 显 得 尤 为 重 要 。 综 述 了 近
几 年 国 内 外关 于 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 生态毒性的研究成果 ， ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 对病 毒 、 细菌 、 微生物群落 、 以及 动 植 物 等都 能 导 致 一 定 的 负 面 效 应 ， 尽 管 其 毒性机制 尚不明确 ， 但普遍认 为 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 暴 露 后铁 离 子 的 释 放 和 氧 化 损 伤 确 实 可 以 引 起 生 物 效 应 ， 部 分 研 究 还 分 析 了 环 境 因 素 和 表 面 改 性对 其 毒 性 的 影 响 。文 章 对 其 未 来 的发 展 方 向进 行 了展 望 ， 以期 为 今后 纳米 零 价 铁 的 研 究 提 供 参 考 。 关键 词 ： 纳米零价铁 ； 生态毒性 ； 氧化损伤 ； 毒性机制 ； 影 响 因素