新兴污染物的生态毒性：聚苯乙烯纳米塑料和甲萘黄对盐生卤虫（Artemia salina）的交互影响

《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》：Ecotoxicity of emerging pollutants: Interactive impact of polystyrene nanoplastics and Metanil yellow on Artemia salina

本研究通过水蚤Artemia salina评估了纳米塑料（PSNPs）与合成染料（MY）的协同毒性效应。实验发现，PSNPs与MY的复合物在100+20 mg/L时LC50值为6.76 mg/L，显著低于单独组分的14.79 mg/L（PSNPs）和20 mg/L（MY），且死亡率达93.3%。物理化学分析表明MY通过范德华力和静电作用吸附于PSNPs表面，形成更大颗粒的复合物。氧化应激指标显示复合组ROS水平升高86%，并伴随SOD和CAT酶活性显著增强，脂质过氧化产物MDA含量高达5.39 nM。形态学观察证实PSNPs与MY复合导致水蚤肠道结构损伤和发育迟缓。这些结果揭示了纳米塑料与有机污染物的协同毒性机制，强调其在海洋生态系统中的复合风险。

　　随着人类活动的加剧，污染物对海洋生态系统的影响日益受到关注，尤其是纳米塑料和合成染料的联合暴露。本研究重点评估了100纳米聚苯乙烯纳米塑料（PSNPs）与Metanil Yellow（MY）在卤虫（*Artemia salina*）中的联合毒性效应。卤虫是一种广泛用于生态毒理学研究的模型生物，因其对多种环境污染物和应激因子的敏感性而受到重视。通过动态光散射（DLS）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱等方法，研究确认了PSNPs与MY之间的相互作用，表明MY在PSNPs表面发生了吸附，且在48小时后形成了更大的聚集体。结果显示，PSNPs+MY复合物的半数致死浓度（LC??）为6.76 mg/L，显著低于单独PSNPs（14.79 mg/L）和MY（未提供具体数值）。这一发现表明，PSNPs与MY的相互作用可能增强了毒性效应。在联合暴露条件下，死亡率超过93%，而单独暴露时分别为23%和66%。联合暴露还导致了更高的活性氧（ROS）水平和增强的抗氧化酶活性，表明显著的氧化应激现象。在纯PSNPs处理下，氧化应激达到73%，而在PSNPs+MY复合物处理下，这一比例增加至86%。这些结果揭示了纳米塑料与染料相互作用对海洋生物毒性的加剧作用，凸显了这种新兴污染物对生态环境的复合风险，并强调了加强监测和治理的必要性。

纳米塑料因其持久性、微小尺寸和高比表面积，已成为海洋污染的重要组成部分。它们能够长期存在于环境中，对海洋生物造成显著影响，包括窒息、营养不良以及通过食物链传播。长期暴露下，纳米塑料可能进入食物链，其毒性效应在多个生态系统中显现。此外，纳米塑料可通过水体和食物直接摄入，或在摄食过程中意外吞食，也可能通过食物链转移。这些因素使得纳米塑料对海洋生物构成了多重风险。在这一背景下，研究纳米塑料与合成染料的相互作用及其对海洋生物的影响显得尤为重要。

合成染料在工业和日常生活中广泛使用，如纺织、造纸、食品加工等领域。它们往往具有非生物降解性，且可能含有致癌性的偶氮基团。某些食品染料因其亲水性被广泛用于饮料、沙拉、果汁、冰淇淋和糖果等产品中。尽管这些染料具有功能性，但它们在实验系统中被发现具有基因毒性。当这些染料未经处理直接排放到环境中时，它们可能对水生生态系统造成严重影响，降低水体中的氧气含量，并导致水生生物，尤其是鱼类的发育异常。一些偶氮染料还被发现具有致癌性，并可能对人体健康产生潜在危害。

卤虫因其非选择性滤食行为，成为评估环境污染物影响的重要生物指标。它们通过过滤大量表层水获取食物，这种行为使它们极易暴露于微塑料和纳米塑料。同时，卤虫在食物链中处于关键位置，为更高营养级生物提供能量。因此，研究其对污染物的反应具有重要的生态意义。本研究通过实验评估了PSNPs和MY对卤虫的单独及联合毒性效应，并探讨了它们对生物发育、污染物在肠道的积累以及抗氧化反应的影响。

在实验方法方面，研究使用了多种分析技术，包括DLS、FTIR、拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱，以评估PSNPs和MY的物理化学特性及其相互作用。此外，研究还采用了荧光强度分析、共振光散射分析和三维荧光光谱分析，以揭示PSNPs与MY之间的相互作用机制。为了评估毒性效应，研究使用了卤虫的孵化率和死亡率作为主要指标，并通过统计分析（如双因素方差分析和Bonferroni多重比较测试）来确认结果的显著性。同时，研究还分析了生物化学反应，如总蛋白含量、ROS水平、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性以及脂质过氧化（LPO）水平，以全面评估PSNPs和MY对卤虫的毒性作用。

研究结果表明，PSNPs与MY的联合暴露显著增强了对卤虫的毒性。在48小时后，PSNPs+MY复合物的死亡率远高于单独暴露的PSNPs和MY。此外，联合暴露导致了更高的ROS水平和增强的抗氧化酶活性，进一步证实了氧化应激的存在。通过统计分析，研究发现PSNPs与MY之间的相互作用表现出一定的协同效应，即实际观察到的毒性高于预期的相加毒性。这一结果表明，PSNPs和MY在一定条件下可能相互增强毒性效应，从而对海洋生态系统造成更严重的威胁。

此外，研究还通过显微镜观察了卤虫在暴露后出现的形态学变化。在MY单独暴露的情况下，肠道出现了一定程度的损伤，而在PSNPs+MY联合暴露的情况下，损伤更为显著。这表明，PSNPs和MY的结合可能增加了污染物对生物体的毒性，影响其正常的生理功能和发育过程。通过这些分析，研究揭示了纳米塑料与合成染料之间的相互作用机制，以及它们对水生生物的潜在危害。

总体而言，本研究的发现表明，纳米塑料与染料的联合暴露可能对海洋生物造成更严重的毒性效应，这一现象可能与污染物的吸附、聚集和氧化应激有关。因此，加强这些新兴污染物的监测和治理，对于保护海洋生态系统和维持生物多样性具有重要意义。同时，研究结果也为制定更严格的环境法规和推动可持续的废水处理技术提供了科学依据。