俄學者開展碳和硅納米顆粒對海洋環境的潛在危害研究

　　據俄羅斯遠東聯邦大學官網消息，由遠東聯邦大學、俄羅斯科學院遠東分院和西伯利亞分院以及國際毒理學專家聯合組成的研發團隊開展了塑料制品與復合材料成份中含有的碳和硅納米顆粒對環境潛在危害的研究。研究證實，納米管和納米纖維可以破壞海洋中廣泛存在的微型藻類的細胞，其成果發表在《環境研究》（Environmental Research）雜志上。

　　 目前，塑料及其復合材料在世界經濟各領域的應用每年都在快速增長。預計到2020年，全球碳納米管市場將增長到56.4億美元，比2000年增長一倍多。世界上60％到80％的塑料和復合材料制品，最終都要進入世界海洋中，而它們的分解需要數百年。因此，開展海洋中微型藻類的毒理學研究非常重要，因為它們分布廣泛，是形成海洋食物鏈的基礎。

　　 據研發團隊成員遠東聯邦大學科研副校長介紹，研究人員把日本海彼得大帝灣中的單細胞海洋微藻、赤潮異彎藻（Heterosigma akashiwo）作為研究對象，這種藻類在俄羅斯遠東地區分布廣泛，在該地區的各類海藻中具有代表性。另一個原因是赤潮異彎藻具有很薄的細胞壁，這也意味著它比其他藻類更容易受到化學污染。用于該研究的碳納米管和碳納米纖維是在俄羅斯科學院西伯利亞分院催化研究所合成的，之前已經在大鼠上研究了它們的毒理作用。硅納米管是由韓國仁荷大學化學系提供的。科學家們得到的研究結果是：碳和硅納米顆粒雜質在水中濃度為100毫克/升時即產生毒性作用；在實驗的第三天對藻類細胞產生急性毒性作用，在第七天細胞發生慢性中毒；硅納米管由于其更小的尺寸和親水特性而被證明比碳納米管毒性更強。科學家們認為，藻類細胞死亡的主要原因是由于納米粒子造成的機械損傷，破壞了細胞的完整性。與納米管相比，碳納米纖維在濃度100毫克/升時顯示出的毒性較低，沒有減緩藻類細胞的生長，但是引起了變形，原因是碳納米纖維中存在鎳雜質。納米管的直徑對其毒性至關重要：納米顆粒越小，它們的毒性就越大。因此，硅納米管比碳納米管毒性更大。

　　 該研究是國際合作項目，除了俄羅斯遠東聯邦大學、俄羅斯科學院遠東分院國家海洋生物學中心和太平洋地理研究所、西伯利亞分院催化研究所，韓國仁荷大學、愛沙尼亞科學院、愛沙尼亞物理化學和生物物理研究所、希臘克里特大學等都參與了研究工作。