不同老化時間的TiO2納米顆粒對玉米生長的影響

韓笑笑，趙建，王震宇，隋海君，徐立娜,*

1. 中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，青島 266100 2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)功能實驗室，青島 266071

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不同老化時間的TiO2納米顆粒對玉米生長的影響

韓笑笑1,2，趙建1,2，王震宇1,2，隋海君1,2，徐立娜1,2,*

1. 中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，青島 266100 2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)國家實驗室 海洋生態(tài)與環(huán)境科學(xué)功能實驗室，青島 266071

為探討老化時間對TiO2納米顆粒(nanoparticles, NPs)生物有效性的影響，研究了不同老化時間的TiO2NPs(0～120 d)對玉米幼苗生長的影響、在玉米體內(nèi)的吸收及其在植株不同部位的存在位點等。研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度的TiO2NPs(1 000 mg·kg-1和2 000 mg·kg-1)加入到土壤中，對玉米幼苗干鮮重沒有明顯的影響，但老化時間小于60 d時，對玉米幼苗株高有一定的抑制效應(yīng)，老化60 d之后，隨著老化時間的繼續(xù)延長，毒性逐漸降低，最后趨于穩(wěn)定。老化60 d時，TiO2NPs處理的玉米幼苗根冠增大，玉米幼苗體內(nèi)產(chǎn)生H2O2的累積。在TiO2老化土壤中生長的玉米幼苗根系和地上部均有Ti的累積，1 000 mg·kg-1的TiO2NPs在玉米幼苗根部的生物累積系數(shù)達(dá)到35.4%，在地上部為13.6%，在玉米植株體內(nèi)的轉(zhuǎn)運系數(shù)為0.38；通過TEM觀察，TiO2NPs可以進入到玉米幼苗體內(nèi)，并存在于根細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和葉綠體膜上，在葉片細(xì)胞的液泡和細(xì)胞核中也發(fā)現(xiàn)有TiO2NPs的存在。上述研究結(jié)果為客觀評價TiO2NPs的生態(tài)風(fēng)險提供了有用信息。

TiO2NPs；玉米幼苗；生長效應(yīng)；吸收轉(zhuǎn)運

隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，納米材料已廣泛地應(yīng)用于電子、生物醫(yī)藥、催化和材料等各個領(lǐng)域[1]。在這些納米產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用過程中，所產(chǎn)生的納米顆粒(nanoparticles, NPs)能夠通過各種途徑進入環(huán)境中，其潛在的環(huán)境風(fēng)險和對人類健康的負(fù)面影響引起了廣泛的關(guān)注，相關(guān)研究已成為國際上的熱點[2]。……