AgNPs對濕地植物的影響及其吸收轉(zhuǎn)運研究.pdf

1、納米銀顆粒(AgNPs)是粒徑在1-100nm的金屬銀單質(zhì)，它集合了納米材料和銀單質(zhì)的特性，具有良好的表面活性、尺寸效應(yīng)及優(yōu)異的殺菌性能，成為目前應(yīng)用最廣泛、發(fā)展最快的納米材料之一。然而，納米銀產(chǎn)品日益增多的同時，AgNPs也通過不同途徑進(jìn)入了水體中，可能會直接或間接影響到水生態(tài)系統(tǒng)的各個部分。尋求一種去除水體中AgNPs的有效技術(shù)，從而減輕或消除AgNPs對水生態(tài)系統(tǒng)的潛在危害十分迫切和必要。因此，明確AgNPs對濕地植物的毒性及其在

2、系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)運，為水體中AgNPs的生態(tài)修復(fù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，具有重要實際意義和應(yīng)用價值。
　　以AgNPs脅迫下的鳳眼蓮水培系統(tǒng)為研究對象，探究AgNPs在系統(tǒng)中的吸收轉(zhuǎn)運過程。結(jié)果表明，不同初始濃度AgNPs脅迫下的水體中銀濃度出現(xiàn)了不同程度的下降。在試驗范圍內(nèi)，AgNPs初始濃度和植物根系、莖葉銀積累濃度間均存在顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.98，p＜0.05;r=1，p＜0.001)，且大部分銀都積累在植物根系。相比于A

3、gNO3的脅迫，AgNPs脅迫下水體中銀的去除率及植物吸收的銀含量皆低于同濃度下的AgNO3系統(tǒng)。AgNPs初始濃度與系統(tǒng)對銀的去除量之間也存在顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.99，p＜0.001);通過量化分析，發(fā)現(xiàn)團(tuán)聚沉降是AgNPs的主要去除機(jī)制，植物對AgNPs的吸收作用相對較弱。在AgNPs脅迫下，植物的發(fā)芽率、含水量、可溶性蛋白及葉綠素含量均受到不同程度抑制。
　　以AgNPs脅迫下的黃花鳶尾、花葉蘆竹、香蒲土培系統(tǒng)及香蒲水培

4、系統(tǒng)為研究對象，監(jiān)測了植物葉片的抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性及MDA含量，以探究AgNPs脅迫下濕地植物的抗逆特性。結(jié)果表明，在低濃度條件下(0.1mg/L、1mg/L)，三種抗氧化酶活性均較為穩(wěn)定;高濃度條件下(20mg/L、40mg/L)，抗氧化酶受到誘導(dǎo)，呈現(xiàn)出先上升而后增幅減緩或下降的變化趨勢，表明AgNPs初期即破壞了植物體內(nèi)活性氧平衡，激發(fā)了植物活性氧清除系統(tǒng)。水培系統(tǒng)中，高濃度(20mg/L、40mg/L) Ag

5、NPs溶液的長期脅迫使得香蒲的SOD、POD活性受到抑制，CAT后期受到一定程度誘導(dǎo)，活性提高。結(jié)合植物葉片中MDA的積累量，三種植物抵抗AgNPs脅迫的能力順序為:香蒲＞黃花鳶尾＞花葉蘆竹。
　　試驗選取AgNPs脅迫下的黃花鳶尾、花葉蘆竹、香蒲土培系統(tǒng)為研究對象，監(jiān)測植物根際三種土壤酶（脫氫酶、脲酶、磷酸酶）活性，以探究AgNPs對植物根際土壤微環(huán)境的影響。結(jié)果表明，AgNPs脅迫對三種植物根際土壤脫氫酶、脲酶、磷酸酶活性均存