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生物与新医药技术

河口水体作为咸淡水交界区域是众多污染物的汇,环境相对更复杂,因此纳米二氧化钛的毒理研究对于河口水环境生态的安全和保护具有重要意义。本项目研究对象纳米二氧化钛（Nanoparticles of titanium dioxide,TiO2-NPs）因具有较高的白度和催化性能,广泛应用于造纸、化妆品、墙体涂料、催化剂等,且产量逐年增加。Ti02-NPs主要有三种晶体结构,分别是金红石型（rutile,Ru）,锐钛矿型（anatase,An）和板钛矿型（Brookite）,尤以前两种应用广泛。由锐钛矿和金红石按照80:20的比例混合的P25应用也比较广泛。三种TiO2-NPs（An、Ru和P25）经过高温处理后由于部分氧原子的缺失变成相应的氧缺失（oxygen deficient）状态（An-OD、Ru-OD和P25-OD）,相对于其前体物具有更高的活性和潜在的应用前景。Ti02-NPs的大规模使用也增加了其进入环境水体的机会,由于形态较稳定不易降解,从而使TiO2-NPs在水环境中聚集造成水环境污染,同时对水生生物和微生物具有潜在危害。

通过透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）观察到小颗粒的纳米二氧化钛可以吸附在大肠杆菌的表面,盐度虽然有助于纳米材料的团聚,但是吸附在大肠杆菌表面的纳米材料不会发生减少,其产生的ROS可以更直接地作用于细菌。因此会出现盐度增加虽然使得ROS的含量逐渐降低,但是E.coli的存活率依然逐渐下降。利用P25和P25-OD在不同盐度的环境水体（QYK:0.15‰;CY:2.89‰;DH:6.2‰）中进行验证实验发现,除了 P25-OD在CY中的毒性略高于人工配制水体之外,其他结果均和人工模拟实验结果一致,从而进一步确认了盐度很可能对纳米二氧化钛在河口水体中的毒理作用起主导作用。

秦玉坤 男,博士,副研究员,硕士生导师 华东师范大学

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