ניתוח של השפעות טוקסיקולוגיות של חלקיקים על מערכות אוויריות

חלקיקים, המוגדרים כחלקיקים עם ממדים פחות מ -100 ננומטרים, בעלי תכונות פיזיקליות ייחודיות שדחפו את התפוצה שלהם ברפואה, אלקטרוניקה, קוסמטיקה, ושיקום סביבתי.עם זאת, שחרורם הגדל לסביבות מימיות, במיוחד מערכות אקולוגיות ימיות, מעוררות חששות קריטיים לגבי השפעות רעילות פוטנציאליות על חיים מימיים ובריאות רחבה יותר.

מבוא ל-Nanoparticles בסביבה של הנחתים

הייצור הגלובלי של חלקיקים מהונדסים גדל באופן אקספוננציאלי בשני העשורים האחרונים, עם יישומים החל ציפויים אנטימיקרוביאליים ו sunscreen במערכות משלוח תרופות ופילטרים לטיפול במים. בעוד שהחידושים האלה מביאים יתרונות מוחשיים, נתיבי הקצה של החיים שלהם לעתים קרובות להוביל לשחרור סביבתי בלתי מנוסח.

חלקיקים נכנסים לסביבות ימיות באמצעות מסלולים מרובים: פריקה תעשייתית ישירה, מטופלים ולא מטופלים שפכים, מי סערות בורחים מאזורים עירוניים וחקלאיים, תנופה אטמוספרית, ושפך מקרי במהלך ההובלה. הגודל הקטן שלהם מאפשר להם להישאר מושעה בעמודה המים לתקופות ארוכות, לנסוע על פני מרחקים עצומים באוקיינוס, וחסמים ביולוגיים גדולים יותר כי חלקיקים גדולים לא יכולים להבין את הגורל ואת התחבורה של חלקיקים בתנאים אקולוגיים עבור סיכונים מוקדמים עבור סיכונים סביבתיים.

אורגניזמים ימיים, מחיידקים ופיזואקטון ועד דגים ויונקים ימיים, נחשפים חלקיקים באמצעות מים, שפלמנט ושרשרת המזון העברה. כי חלקיקים מפגינים יחסים על פני השטח גבוה אל-כולום, הם יכולים למודעות אונקמינים סביבתיים, ולפעול כמו וקטורים למשלוחים מזוהים.

סוגים של חלקיקים ומקוריהם

חלקיקים מהונדסים ניתן לסווג באופן רחב על בסיס ההרכב הכימי שלהם ואת המבנה שלהם.כל סוג יש תכונות פיזיוכיות נפרדות המשפיעות על התנהגות הסביבה שלה ועל פרופיל רעיל.

חלקיקים מבוססי מתכת

(ה חלקיקים:0) חלקיקים (AgNPs) חלקיקים (AgNPs) חלקיקים: חלקיקים ב-Nanoscphas, הם בין המשחררים ביותר בשימוש נרחב ביותר, בשל פעילות מיקרוסקופית שלהם בטקסטיל, אריזה מזון, מכשירים רפואיים, ומוצרים אישיים של טיפול אלקטרונים (Fallowicial) הם חומרים קלים תחת לחץ דם ו-OPTD2 (Cupic) של מוצרי חמצן (T)

חלקיקים מבוססי פחמן

(ב) [ה][דרוש מקור]] [ה]][דרוש מקור]] [ב[[המאה ה-20],[דרוש מקור]]], [ה]]], [ה[[המאה ה-20]], [[המאה ה-20]]]], ו[[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]] ו[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[[[[[[[1924]]]] [[[[[[[[[[[[1924

Polymer ו- Silica ננו-חלקיקים

(הופנה מהדף ננופלסטים, או ננופלסטים, הם חוששים מפיצול של מאקרו-ומיקרופלסטים באמצעות ההידרדרות ה-UV וההארה המכנית:0Polystyrene nanoparticlesFLT:1 משמשים לעתים קרובות כמו מערכות מודל במחקרים אקולוגיים.

מקורות חלקיקים אלה הם מגוונים.פסולת מים צמחיים הם מקורות נקודה עיקרי, שכן הם אינם נועדו להסיר חלקיקים מתחת 100 nm. effluents תעשייתי מאלקטרוניקה, תרופות, וייצור צבע לתרום גם. aאטמוספירה deposition - במיוחד מאזורים עירוניים ותעשייתיים - מאשר עומס דיפרזה של חלקיקים מהונדסים ומקריים למים פתוחים החוף.

השפעות רעילות על החיים הימיים

גוף משמעותי של מחקר, כולל מחקרי מעבדה ומנוסוקום, תיעד תופעות לוואי של חלקיקים על אורגניזמים ימיים על פני רמות טרופיות.חומרה תלויה בסוג חלקיקים, גודל, טעינה על פני השטח, ציפוי, ריכוז ומשך החשיפה.

Phytoplankton ומפיקים ראשוניים

(הופנה מהדף PH) ,0 (PhytoplanktonFLT:103) , מהווים את הבסיס של אתרי מזון ימיים והם רגישים מאוד לחשיפה חלקיקים. Silver ו-oxide חלקיקים מעכבים פוטוסינתזה על ידי משבש photosystem II, צמצום ייצור chlorophyll הראשי ושיעורי חלוקת תאים טיטניום יכול לגוון תאים בריכוזים גבוהים, בעוד שתחת אור, הם עלולים לגרום להפחתה של 4DVDOFophnbn) להפחתה של 4DVDVDVDVDVDVDVDObn-R.

רמקולים ו-San Feeders

מוסלס, צדפות, ואגמים פגיעים במיוחד משום שהם מסננים כמויות גדולות של מים, מחסנים ננו-חלקיקים בגליהם, בלוטות העיכול, ו hemolymph.FLT:0 Marine bivalvesFLT:1 שנחשפו ל- AgNPs להראות ירידה בשיעורי סינון, נזק oxidative to somal membranes, ו-coto-coto-cocreas (הת-to-to-to-to) נמצאו בסיכון גבוה יותר ל-coto-coto-coto-coto-coto-coto-coto-coto-coto-coto-coto-חמצני.

Crustaceans ו Zooplankton

קופפוס, דפנינים, וחוויה ננו-חלקיק-חומרית המושרה על ידי חלקיקים ו רעילות התפתחותית. nanoparticles לגרום לעיכובים מרתיעים בהתמודדות ולהפחית את ייצור הביצית ב-50% במינים מסוימים. ננוtubes להפריע פיזית במעבר מעיים, מה שמוביל לרעב.FLT:0ZooplanktonF1LT:1 נחשפים לתערוכת ננופלסטיקה ולהפחית את קצבי השחייה.

דגים ושפל גבוה

דגים נחשפים nanoparticles דרך מים, ventilation, ו ingestion של prey. Acute ו כרוני רעילות מחקרים ביונקים כמו זברה, medaka, ו סיבי הים חשפו מגוון של אפקטים. nanoparticles מצטברים בגלימות, גרימת היפרפלזיה והחלפת גז.

העברה ביולוגית ו-Trphic Transfer

ניתן לקחת חלקיקים על ידי אורגניזמים ולהעביר באמצעות שרשרת המזון.לדוגמה, אצות שנחשפו nanoparticles זהב נצרך על ידי Zooplankton, אשר בתורם נאכלים על ידי דגים, המוביל ריכוזים מוגברים ברקמות טורפות.ThisFLT:0 â € ¢ העברה של 1 â € ¢ ¢ ¢ ¢ â, ¢ ¢ ¢ ⁇ ¢ ¢ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מכניזם של Toxicity

המנגנונים המולקולריים והתאיים שבאמצעותם חלקיקים מפעילים רעילות הם רב-פנים.ארבעה מסלולים עיקריים מזוהים באופן עקבי בספרות.

מתח אוקסידי ומין חמצן תגובתי

חלקיקים רבים, במיוחד תחמוצות מתכת מעבר וחומרים המבוססים על פחמן, קטזה היווצרות של GPS:0reactive חמצן מינים (ROS)FLT:1 בתוך תאים. ROS כוללים anionsoxide, מימן peroxidease, ו הידרוקסל רדיקלים. מינים אלה לתקוף חומצות שומן חד-חמצני מחוסנים במזכר (lipid המקושרות לדלקת), דלקתיות של חלבונים נוזליים לדלקתיים, וכתוצאה מכך, מחלימים את החמצן של תאי לחץ דם.

Membrane Disruption ו-Ion Release

(FLT:0) חלקיקים מבוססי-Metal- nanoparticlesFIRLT:1), כגון AgNPs ו ZnO NPs, יכול לשחרר צילומי מתכת בסביבה התאית. ions Silver נקשר לקבוצות thiol באנזימים וחלבונים מבניים, משבש את היושרה של קרום והובלת יון.

ההבדל עם אותות סלולריים ו- DNA

חלקיקים יכולים להיכנס לתאי דרך אנדוקרוזיס או דיפוזיה פסיבית.פעם בפנים, הם להפריע ל- NF-LT:0signal Transduction PathsFLT:1 [לדוגמה, חלקיקים דו-חמצני טיטניום מפעילים את NF-thenphB Path, מה שגרם לייצור cytokine דלקתי בתאים חיסוניים דגים.

תגובה אי-דלקתית ודמיונית

חלקיקים מוכרים כגופים זרים על ידי המערכות החיסונית של אורגניזמים ימיים. invertebrates כמו mussels ו קרוםנים מסתמכים על hemocytes עבור הגנה חיסונית.חשיפה ל AgNPs או CNTs גורמת oxidative התפרצויות ב hemocytes, המוביל למוות תא ולהפחית פעילות phagocytic. בדגים, ביטוי מוגבר של זיהומים פרוט-דלקתיים (nfretramatory) הוא חלש על ידי דלקת מפרקים, 000.

שיקולים סביבתיים ושיקום

למרות הראיות הגדלות של רעילות חלקיקים, מסגרות רגולטוריות עדיין תופסות.אתגרים כוללים את המגוון של סוגי חלקיקים, חוסר פרוטוקולים סטנדרטיים לבדיקת בדיקות עבור המדיום הימי, ואת הקושי של ניטור ריכוזים בעולם האמיתי ברמות ננומול.

אתגרים של מעקב וזיהוי

(הדגשה וההבאה של חלקיקים במכמי ים מורכבים - מים ים, סימנט, ביוטה - תובענית טכנית.טכניקות כגון חלקיקים חד-חלקיקים חד- חלקיקים בעליל ספקטרום פלזמה משותף - ספקטרום של פלסמה (sp-ICP-MS), העברת מיקרוסקופ אלקטרונים (TEM), ופיזור אור דינמי משמשים, אך הם יקרים ולעתים קרובות דורשים הכנה טבעית שעשויה להבחין בין המאפיינים האנגלוטיים:

גישות סודיות קיימות

ב- European Union, הרגולציה של REACH (Registration, Assessment, Authorisation and Restriction of Chemicals) החלה לדרוש נתונים ספציפיים עבור ננו-חומרים, אך יישום נשאר איטי.הסוכנות הכימית של אירופה:0 אירופה (ECHA) ציפויים ספציפיים של VFLT2, אך לא אימצה את הכללים המסחריים של ננומטרים, אך נתונים אקולוגיים ימיים לעתים קרובות מוגבלים למינם (UNFURS) ולשימוש ספציפי ב-C) תחת פיקוח (NICFUS (N) ו-CDC) באופן ספציפי על ידי NEF2CDC) באופן ספציפי על ידי NUSCDC) באופן ספציפי על ידי NUS (NICFET) באופן ספציפי על ידי NPTS) באופן ספציפי על ידי NEFICOSTICFET) אך באופן ספציפי על ידי NPTSTOS) באופן ספציפי (אך אינו מסדיר במפורש על ידי NUS (NICDICTOCDC) באופן ספציפי (אך באופן ספציפי על ידי NPTSTOSTICSTICICICTOSTOCDC) אך לא כולל תקנות נוגד נתונים לא כולל תקנות נוגד נתונים לא מאובטח (NICTOSTICSTCOSTCOSTICSTICST

הערכת סיכונים

(הופנה מהדף NLT:0) הערכה של חלקיקים במערכת האקולוגית הימית חייב לשקול חשיפה (ריכוזים עתיריים) וסיכון (אפקטים רעילים) מודלים פרוביביליסטיים המשלבים גורל חלקיקים, תחבורה, וזמינות ביולוגית מפותחים (DValams) אורגניזמים מהונדסים (DValus-Fvini) אך ורק לאורגניזמים LTFigi) יש צורך בגישות אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים LTFSD-Figitali-Fiversatecateciversi) אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים LT5 (DIQ) LT5) אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים LT) אורגניזמים LT) LTDValcligicialiOS (D) LT (D) LT) LT5 (D) LT) אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים אורגניזמים LTFiversal-FiversiOS (D) LT) LT5) LT) LT) אורגניזמים LT) אורגניזמים אורגניזמים LT5 אורגניזמים LT-ALT-A

ניהול ואסטרטגיות מייגציה

כדי למזער סיכונים, בקרת המקור היא אמצעי קדם-חשיבות. Upstream כוללים תכנון חלקיקים עם רעילות מופחתת (למשל, שימוש בציפוי ביו-דידה, שחרור ion), שיפור תהליכי טיפול בשפכים (למשל, אמצעי זהירות נאותים (למשל, נמנון filtration), ומימוש של ניהול מוצרים כדי למנוע שחרור.

כיוונים עתידיים למחקר

בעוד התקדמות משמעותית נעשתה, פערי ידע קריטיים נשארים לטווח ארוך, מחקרים חשיפה כרונית בריכוזים רלוונטיים לסביבה הם בקושי.רוב הניסויים במעבדה משתמשים בחשיפה לטווח קצר, גבוהה, שאינם מחקים תרחישים בעולם האמיתי. Mixture אפקטים - שבו חלקיקים של חלקיקים נמשכים עם חומרים כימיים אחרים כמו מיקרופלסטיקה, מתכות כבדות, או חומרי הדברה - יש צורך דחוף בבדיקה של השפעות כימיות (Flygicualthal-Feration) ואפקטים טבעיים בלבד, כולל השפעות כימיות (Demation) ואפקטים (Demcating) ואפקטים טבעיים (Demcating) ואפקטים (Demcating DDC) אך ורק על פני השטח הפחתת השפעות מזיקות (Demcating) ואפקטים טבעיים (Demcretinmtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemtemulation אפקטים רעילות) הוא רק על פני השטח) או חומרים כימיים מסוכנים בלבד, כולל השפעות כימיות)

מסקנה

חלקיקים הם עכשיו בכל מקום בסביבות ימיות, וראיות ממחקרים מעבדה ושדה מוכיח כי הם יכולים לגרום מגוון של אפקטים רעילים - מלחץ חמצון ונזקי קרום ללקות הרבייה והעברה טרופית. הכימיה והפיזיקה הייחודית של ננו-חומרים ממשיכים את ההתנהגות שלהם ואת הרעילות שלהם בנפרד מחומרים מרובים, מניעת הערכות מיוחדות של תהליכי בקרה, תוך שמירה על פערים של חומרים כימיים וטכנולוגיות סטנדרטיות, שמירה על פיתוח אזוריים, היא יעילה, וטכנולוגיות אקולוגיות, שמירה על חומרים סטנדרטיות, שמירה על שיטות בקרה סטנדרטיות, שמירה על שיטות בקרה סטנדרטיות, שמירה על חומרים סטנדרטיות, וטכנולוגיות אקולוגיות, שמירה על שיטות בקרה סטנדרטיות, שמירה על שיטות בקרה סטנדרטיות, שמירה על שיטות בקרה, שמירה על חומרים.