水生生物对碳基纳米材料的物种敏感性分布研究

作者：祁琦; 王壮^*; 王德高

来源：环境科学学报, 2022, 42(11): 464-474.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2022.0165

• 碳纳米材料
• 物种敏感性分布
• 水生生物
• 生态风险

碳基纳米材料(CNMs)是科学研究中最热门的材料之一，然而CNMs对生态物种具有潜在的毒害作用.为了评估CNMs对生态物种的生态风险，通过广泛查阅，整理与分析了5种CNMs对22种单一水生物种的急性毒性数据，基于均值效应浓度值(EC50)构建物种敏感性分布(SSD)模型，并计算得到5%危害浓度(Hazardous Concentration for 5%of species,HC5)和潜在影响比例(Potential Affected Fractions,PAF).研究结果发现：富勒烯(C60)、石墨烯纳米片(GN)、氧化石墨烯(GO)、单壁碳纳米管(SWCNTs)、多壁碳纳米管(MWCNTs)的HC5值分别为1.88、0.37、0.13、1.31、0.74 mg·L-1，表明二维石墨烯家族材料比零维C60和一维碳纳米管对水生生物表现出更高的生态风险.与5种金属基纳米颗粒物(MNPs)相比，CNMs对水生生物的生态风险低于MNPs.通过对不同暴露浓度下CNMs的PAF值分析，发现当暴露浓度小于1×10-3mg·L-1时，CNMs对水生生物的危害程度在可接受的范围内；当暴露浓度达到10.0 mg·L-1时，分别有38.85%、56.24%、34.65%、26.59%、39.18%的水生生物受到C60、GN、GO、SWCNTs、MWCNTs的威胁.比较CNMs对水生生物的预测无效应浓度与其预测环境浓度间差异，发现这5种CNMs对水生生物的危害程度均在可接受的范围内.

• 单位
  大连海事大学; 环境科学与工程学院; 南京信息工程大学