纳米银和典型农药对斜生栅藻的联合毒性及机制初探

新型抗菌剂纳米银(Silver Nanoparticle,AgNP)与农药被大量生产和应用,并可通过不同途径进入水环境,存在共存的可能。为探究AgNP与典型农药对水生生物的联合暴露风险,测定了AgNP与3种有机磷杀虫剂(毒死蜱、丙溴磷、敌百虫)及3种三嗪类除草剂(扑草净、扑灭通、西草净)对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的单一及联合毒性。结果显示,3类受试物的单一及混合体系均诱导斜生栅藻产生了低促高抑的毒物兴奋(Hormesis)效应,其中单一体系对斜生栅藻的最大促进率在11.0%~37.0%,混合体系最大促进率在4.9%~16.7%。机制分析表明,产生Hormesis效应与细胞内活性氧簇(ROS)水平的阶段性上升有关,ROS水平小幅上升对藻细胞生长有促进作用,ROS水平大幅上升对藻细胞生长有抑制作用。使用独立作用模型判定“AgNP+有机磷杀虫剂”和“AgNP+三嗪类除草剂”混合体系的联合毒性作用模式均表现为随暴露体系浓度升高由协同转为拮抗。混合物在低浓度时,各组分均促进细胞内ROS水平上升且相较于单一体系上升幅度更大,细胞内ROS水平已超过可产生最大促进效应时的ROS水平,导致相应的促进作用减小,联合作用模式表现为协同;在高浓度时,AgNP释放的Ag+快速进入藻细胞并抑制跨膜运输,可能导致三嗪类除草剂和有机磷杀虫剂进入细胞的量减少,联合作用模式表现为拮抗。本文系统阐明了AgNP和多种农药单一、混合体系时对水生生态系统初级生产者的毒性效应,可为污染物环境风险评价提供数据基础和理论依据。