由于人工纳米材料的大量生产和广泛应用，纳米材料与纳米技术的生物和环境安全性问题已引起人们的普遍关注。纳米材料会在其生产、使用和处理过程中进入环境。由于其环境普遍性及潜在的生物效应，人工纳米材料已被公认为一类重要的环境污染物。因此，亟需研究其环境行为、生物摄入与分布，以科学评估其环境和生物安全性。此外，环境中还存在大量天然纳米材料，多种自然途径可无意地合成天然纳米材料。但迄今我们对天然纳米材料的生成与转化途径的理解尚不够深入。

近年来，中国科学院生态环境研究中心刘景富研究员课题组及阴永光研究员(青促会会员)对纳米银等金属纳米材料的环境生成与转化、生物摄入及毒性等开展了较为系统的研究，发现了环境中天然有机质与微生物还原银离子生成纳米银超氧自由基新途径与新机制(ACS Nano 2012, 6, 7910; Environ. Sci. Technol. Lett. 2016, 3, 160)以及铁在纳米银光生成中的催化作用(Environ. Pollut. 2017, 225, 66)，揭示了焚烧过程中环境有机质在氯化银转化为纳米银中的关键作用(Environ. Pollut. 2017, 220, 955)；研究了不同分子量天然有机质在纳米银生成与分散中的差异作用(Environ. Sci. Technol. 2014, 48, 9366; Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 6581)，揭示了水环境中纳米银的氧化与再还原所导致的高度动态转化机制，并阐明了纳米银形态变化对水生生物急性毒性的影响(J. Environ. Sci. 2015, 34, 116; J. Environ. Sci. 2015, 35, 62)。上述研究的长期积累使作者对纳米材料环境行为与生物积累研究的现状、关键科学问题和未来发展方向有深入的认识与思考，意识到同位素示踪技术在金属纳米材料环境行为与生物积累研究中的巨大潜力。

由于环境与生物样品中纳米材料的浓度往往很低且存在高浓度的金属背景干扰，环境浓度下金属纳米材料的迁移转化研究面临巨大的技术挑战。放射与稳定同位素标记为高灵敏、选择性示踪金属纳米材料提供了一种新的有效工具。在前期研究基础上，进一步采用双同位素示踪技术对纳米银、银离子转化过程的氧化、还原动力学过程进行同时监控(Environ. Sci. Nano 2016, 3, 883)，为研究纳米银、银离子的环境转化与摄入行为提供了方法学支持。应邀为Chemical Reviews撰写了综述论文Isotope Tracers To Study the Environmental Fate and Bioaccumulation of Metal-Containing Engineered Nanoparticles: Techniques and Applications (Chem. Rev. 2017, 117, 4462)，系统地总结了金属纳米材料放射/稳定同位素标记的优点，重点讨论了放射/稳定同位素选择、同位素标记金属纳米材料制备、环境与生物暴露途径与检测研究的进展，探讨了金属纳米材料环境与生物分布/转化的研究思路和发展方向，对金属纳米材料的环境行为、生物摄入与分布等相关研究具有重要的参考价值。

该研究得到了国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、国家重点研发计划“纳米科技”重点专项等项目的资助。

全文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.chemrev.6b00693

环境行为与生物积累研究中放射/稳定同位素标记金属纳米材料的制备、暴露与检测