纳米粒子在湿地沉积物迅速积累

杜克大学的研究小组已经发现纳米粒子称为单壁碳纳米管底部沉积物的快速积累一个实验性的湿地环境,一个动作他们说可以间接破坏水生食物链。

结果表明人类摄入风险小的粒子通过饮用水、杜克中心的科学家说纳米技术的环境影响(CEINT)。但是研究者警告,根据先前的研究,倾向于纳米管沉积物的积累可能间接破坏水生食物链从长远来看,如果纳米粒子提供“特洛伊木马”捎带其他有害分子。

该研究结果在线发表于《华尔街日报》环境科学:纳米。

碳纳米管是迅速变得越来越普遍,因为他们的实用性nanoelectric设备、复合材料和生物医学。

公爵湿地环境的研究是使用小规模的复制完成,称为“昌盛”,包括土壤、沉积物、微生物、昆虫、植物和鱼。这些ecosystems-in-a-box“半封闭”,意味着他们得到新鲜空气和雨水但不要排水对周围的事物。虽然不是完美表现的自然环境、昌盛提供一个合理的实验室和真实世界之间的妥协。

“湿地昌盛我们使用更加近似的环境中的自然过程不断翻腾,“李弗格森说,杜克大学土木与环境工程的副教授。“虽然不可能知道我们的结果是否完全准确的自然生态系统,很明显,我们看到的过程应考虑监管机构和制造商。”

弗格森和他的同事给的昌盛与单壁碳纳米管和测量浓度的水、土壤和生物的过程中。他们发现,绝大多数纳米颗粒迅速累积的沉淀物在“池塘”层。然而,他们没有发现任何迹象表明纳米颗粒积聚在任何植物、昆虫或鱼生活在昌盛。

虽然这是一个好消息对人类或其他动物饮用水后一个潜在的泄漏或其他污染事件,积累在沉积物构成的担忧sediment-dwelling生物和动物吃。先前的研究表明,碳纳米管需要很长时间才能降解通过自然过程——如果他们和任何化学物质结合他们不易退化。

“这些纳米粒子很擅长闭锁到其他分子,包括许多已知的有机污染物,”弗格森说。“加上沉积物快速堆积,这可能允许有问题的化学物质而不是可耻的逗留。nanoparticle-pollutant包可以被sediment-dwelling生物吃掉的一种“特洛伊木马”效应,使吸附污染物食物链积累。

“最大的问题是是否可以剥夺了这些污染物从碳纳米管由这些动物的消化系统消化后,”弗格森继续说。“这是一个我们现在努力回答问题。”

这项研究受到了美国国家科学基金会,美国环境保护署在美国国家科学基金会合作协议ef - 0830093,中心的纳米技术的环境影响和环境保护署的科学实现的结果(明星)项目(RD833859)。

参考
”单壁碳纳米管的命运在湿地生态系统。“Schierz,。,Espinasse B。威斯纳,核磁共振、Bisesi J.H.Sabo-Attwood, T。弗格森P.L.环境科学:纳米,2014年9月。DOI: 10.1039 / c4en00063c。