納米二氧化硅和氧化鋅在海水中的物化行為及致毒效應(yīng).pdf

1、本文從團(tuán)聚和沉降、離子吸附、對(duì)小球藻和球等鞭金藻的生長(zhǎng)影響及氧化應(yīng)激水平探討納米二氧化硅和氧化鋅在海水中的物理化學(xué)行為及其毒性效應(yīng)，結(jié)果如下:
　　 1.濃度為20～50mg/L的納米SiO2(粒徑30nm和60nm)的與和ZnO(粒徑30nm和90nm)25min內(nèi)形成的團(tuán)聚體平均粒徑分別為408.0～521.9nm和448.3～642.0nm，表明單體粒徑越大，濃度越高，團(tuán)聚體平均粒徑越大。在25～45℃、鹽度28.3的海水

2、中，50mg/L的納米SiO2和ZnO30min內(nèi)的平均沉降率分別為57.6～72.4％和74.4～84.0％，說(shuō)明溫度升高沉降率增大;而在25℃、鹽度15.0～28.3的海水中，相同濃度的納米SiO2和納米ZnO30min內(nèi)的平均沉降率分別為47.8～57.6％和70.5～74.4％，表明鹽度升高沉降率增大，且納米ZnO的沉降率大于納米SiO2，易從海水中遷出。
　　 2.在20℃、pH=7.60的海水中，2mg的納米ZnO(

3、粒徑30nm)對(duì)鐵離子(0.4mg/L)和鉛離子(0.1mg/L)的吸附容量分別為8.85和2.35mg/g，納米SiO2則分別為9.52和2.40mg/g，表明后者的吸附能力強(qiáng)于前者。納米ZnO對(duì)離子的吸附具兩性，還可吸附磷酸根(0.06mg/L)，容量為0.52mg/g，而納米SiO2則不能。
　　 3.影響納米材料吸附離子能力的因素為:(1)在pH為6.80～8.40的海水中，納米ZnO對(duì)鐵離子和鉛離子達(dá)到最大吸附容量的p

4、H值分別為7.60和8.00，而納米SiO2為8.40，表明其對(duì)海水離子吸附容量隨pH升高而增大。(2)用量在2.0mg內(nèi)，納米ZnO和SiO2對(duì)鐵離子的平衡吸附容量隨用量增大而增加。(3)在初始濃度為0.108～0.615mg/L、pH=7.30的海水中，粒徑30nm納米ZnO和SiO2對(duì)鐵離子的平衡吸附容量分別為1.65～13.3mg/g和2.25～14.1mg/g，表明吸附容量與初始濃度成正比。在初始濃度為0.061～0.121m

5、g/L、pH=4.54的純凈水中，納米ZnO對(duì)磷酸根的平衡吸附容量隨初始濃度增大而增大，但＞0.121mg/L，不再變化。(4)粒徑30nm的ZnO和SiO2對(duì)海水中鐵離子的平衡吸附容量分別是90nmZnO和60nmSiO2的1.10倍和1.04倍，表明小粒徑的納米顆粒吸附離子的能力強(qiáng)于大粒徑。(5)在pH=2.90純凈水中納米ZnO可完全吸附鐵離子(0.4mg/L)，但在同條件下鹽度35.0的人工海水中不能吸附，表明離子強(qiáng)度降低其吸附

6、能力。
　　 4.受試藻平均生長(zhǎng)抑制率在15～100mg/L30nm-SiO2海水中為19.4～115％，在5～50mg/L30nm-ZnO海水中為30.3～125.4％，表明兩種材料對(duì)受試藻的平均抑制率隨濃度增大而增大。在72～120h內(nèi)，納米SiO2和ZnO對(duì)受試藻平均EC50分別為32.8～44.1mg/L和7.5～14.5mg/L，表明納米SiO2對(duì)受試藻的EC50大于納米ZnO，后者抑制作用較強(qiáng)。
　　 5.受

7、試藻MDA濃度和SOD活性在30～50mg/L納米SiO2的是對(duì)照組的1.3～2.4倍，在15～30mg/L納米ZnO的是對(duì)照組的1.7～2.3倍，表明納米SiO2和ZnO的介入明顯提高M(jìn)DA濃度和SOD活性高，意味著受試藻細(xì)胞啟動(dòng)自身防御機(jī)制以抵抗氧化損傷。
　　 6.海水葉綠素-a濃度平均增長(zhǎng)率在分別添加10～60nm納米SiO2后(濃度為5～100mg/L)為-21.2～-24.8％，在添加同濃度的30～90nm納米ZnO