納米材料(Nanomaterials,NMs)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、軍工和工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。納米稀土材料同時(shí)具備稀土元素和納米顆粒(Nanoparticles,NPs)的特性,尤其是在電、光、磁以及催化等方面有著廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和巨大的發(fā)展?jié)摿�。例如納米氧化釔(Y_2O_3Nanoparticles,Y_2O_3NPs)被廣泛應(yīng)用于軍工材料、光學(xué)玻璃以及陶瓷材料添加劑等。在NPs的制備、應(yīng)用及處置過程中,會(huì)不可避免的通過各種途徑進(jìn)入到河湖等水體中,而NPs作為痕量污染物對水環(huán)境造成的潛在污染及生態(tài)效應(yīng)也逐漸受到人們的重視。本文以Y_2O_3NPs為研究對象,Y_2O_3NPs析出的Y~(3+)為對照,水稻和番茄為受試植物,水培條件下研究了Y_2O_3NPs對受試植物的毒性效應(yīng)以及受試植物對Y_2O_3NPs的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)。得到以下主要結(jié)論:(1)由Y_2O_3NPs在超純水中的TEM圖像及Zeta電位得出,Y_2O_3NPs在超純水中的團(tuán)聚現(xiàn)象顯著,穩(wěn)定性一般,易沉降,粒徑主要集中在0.1μm~0.15μm,平均團(tuán)聚粒徑為0.34μm,且其在1/2Hoagland’s營養(yǎng)液中的沉降現(xiàn)象比在超純水中明顯。Y_2O_3NPs在超純水中析出的Y~(3+)濃度與Y_2O_3NPs濃度基本呈線性相關(guān)(R~2=0.97)。(2)從受試植物種子萌發(fā)、根及芽伸長和生物量的情況來看,Y_2O_3NPs及其析出Y~(3+)對受試植物種子的發(fā)芽率均無顯著影響,但高濃度(50 mg/L和100 mg/L)的Y_2O_3NPs會(huì)延遲植物種子的萌發(fā)。Y_2O_3NPs對水稻根伸長具有“低促高抑”效應(yīng),1~10 mg/L Y_2O_3NPs對水稻根伸長有促進(jìn)作用,而20~100 mg/L Y_2O_3NPs顯著抑制水稻的根伸長,水稻芽伸長不受Y_2O_3NPs及其析出Y~(3+)的影響,20~100mg/L Y_2O_3 NPs對番茄的根、芽伸長均具有抑制作用且都能導(dǎo)致受試植物生物量的減少。水稻根伸長的半抑制濃度(17.4mg/L)要略大于番茄根伸長的半抑制濃度(13.4mg/L)。(3)20~100 mg/LY_2O_3NPs對受試植物的葉綠素含量和根系活力均具有顯著抑制作用,且能通過影響植物的抗氧化能力對植物產(chǎn)生毒害作用,表現(xiàn)為SOD活性的顯著降低無法完全清除大量累積的ROS,而ROS刺激植物發(fā)生細(xì)胞膜脂過氧化反應(yīng)產(chǎn)生MDA,從而抑制植物蛋白的產(chǎn)生導(dǎo)致其含量降低。(4)Y_2O_3 NPs及其析出Y~(3+)均能被受試植物根系吸收積累并轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分,根系中的Y含量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地上部分的Y含量,Y_2O_3NPs處理下水稻和番茄體內(nèi)的Y從根系到地上部分的轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)分別為0.019~0.076和0.003~0.213。通過TEM觀察,發(fā)現(xiàn)Y_2O_3NPs可以進(jìn)入水稻和番茄葉肉細(xì)胞內(nèi),并存在于葉肉細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙和細(xì)胞質(zhì)中,也會(huì)對細(xì)胞器官造成一定破壞作用。內(nèi)吞小泡是Y_2O_3NPs進(jìn)入植物細(xì)胞的一種方式。(5)Y_2O_3NPs析出的Y~(3+)還不足以對受試植物的生長造成影響,造成植物毒害的主要原因來源于Y_2O_3NPs本身。
【學(xué)位單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X171.5;TB383.1
【部分圖文】：

第一章 緒論入天然水體中，還有的甚至進(jìn)入到剩余污泥中，從而造成環(huán)境的二次污染中的 NPs 會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的環(huán)境行為，可能會(huì)溶解成離子態(tài)隨水體遷移環(huán)境中穩(wěn)定懸浮，有的也會(huì)相互吸附而聚沉到水底泥沙中，甚至可以隨水中，也可能經(jīng)一系列理化生的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化，隨食物鏈逐級積累放大[1境中的 NPs 有可能通過人體的呼吸、皮膚、食物鏈等途徑對人體造成毒害中 NPs 的來源、遷移轉(zhuǎn)化以及作用對象如圖 1.1。

要以 CeO2NPs 和鈰的羧化物存在，CeO2NPs 首先被吸收在根表面，物質(zhì)的幫助下部分溶解，溶出的 Ce3+與磷酸鹽在根表面和細(xì)胞間隙中轉(zhuǎn)移過程中與羧基化合物形成復(fù)合物。Wang 等[87]研究了 CuO NPs 在轉(zhuǎn)化，發(fā)現(xiàn) CuO NPs 可以通過木質(zhì)部從根部轉(zhuǎn)移到枝條，也可以通轉(zhuǎn)移回根部，在該易位期間，CuO NP 可以從 Cu2+還原為 Cu+。s 的生物毒性效應(yīng)s 對生物體的毒性機(jī)理研究 NPs 對生物的毒性機(jī)理對評價(jià) NPs 潛在的生態(tài)毒性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)有著為止，關(guān)于 NPs 對生物的毒性機(jī)理研究已有很多，但其具體的致毒機(jī)目前的研究主要集中在 NPs 釋放的金屬離子、ROS 和氧化脅迫機(jī)制細(xì)胞、基因和 DNA 造成的毒害等方面。NPs 對生物的致毒機(jī)制見圖

第一章 緒論用 ICP-MS 測定水培 15 d 后受試植物根系及地上部分的 Y 含量，用 TEM 電鏡觀察受試植物葉肉細(xì)胞中 Y2O3NPs 的分布位點(diǎn)，探究水中 Y2O3NPs 進(jìn)入受試植物的可能途徑及在受試植物體內(nèi)的分部累積情況，了解 Y2O3NPs 在受試植物體內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)運(yùn)規(guī)律。1.6.2 技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線見圖 1.3。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2833134