納米銀對污水生物處理有哪些影響

近年，新型納米材料的研究受到了前所未有的關注。納米銀(silver nanoparticles，AgNPs)是市場上應用最廣泛的工程納米材料之一，被大量應用在醫藥、紡織品、洗滌劑和兒童玩具等商品中。隨著納米技術的快速發展，納米銀使用量也在快速增加。物質流分析顯示出納米銀從商品上釋放出來，一部分納米銀沉積到下水道系統，但是大多數會隨著污水的流動，進入城市污水處理廠(WWTPs)。因此，城市污水處理廠成為納米銀進入自然環境前的重要中轉站。

研究顯示，納米銀對微生物、水生生物、植物和哺乳動物等均具有一定的毒性，并顯示出在食物鏈的傳遞作用。污水生物處理是城市污水處理廠的關鍵工藝，污水中的納米銀可能會影響其效率，進而影響污水的處理效果。本文系統總結了納米銀對污水生物處理過程的影響，并歸納了納米銀在污水生物處理中的遷移轉化及其最終歸宿，以期為評估納米銀對自然環境潛在的風險提供一個參考。

1 納米銀的毒性機理

根據目前不同的研究，歸納出納米銀的毒性機理。如圖 1所示，納米銀對微生物的毒性主要涉及：(1) 納米銀釋放銀離子。釋放的銀離子對細菌具有較強的抑制作用。(2)由納米效應所產生的活性氧簇(ROS)。ROS 會影響細胞的 DNA、細胞膜和膜蛋白，進而導致細胞死亡。(3)納米銀與膜蛋白相互作用，影響其正常功能。(4)在細胞膜中積累，影響細胞膜的滲透性。(5)進入細胞后能誘導細胞產生 ROS 及釋放銀離子，并影響細胞DNA的表達。隨著納米銀研究的發展，其毒性機理也在逐步完善。