【摘要】：金屬半導(dǎo)體納米粒子由于其獨(dú)特的理化性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究,而遺留在水環(huán)境中的金屬半導(dǎo)體納米粒子對(duì)植物的危害程度和累積水平還有待研究和完善.本文以水稻為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,通過水培試驗(yàn)研究了氧化銅納米粒子(CuONPs)、氧化鋅納米粒子(ZnONPs)和硫化鋅納米粒子(ZnSNPs)在不同濃度(10、50和100 mg·L~(-1))下的植物毒性及其在水稻體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)行為.納米粒子懸浮液的粒徑分布和Zeta電位分析結(jié)果表明,CuONPs在水中的分散性和穩(wěn)定性高于ZnONPs和ZnSNPs.ZnONPs懸浮液中溶解的金屬離子量高于CuONPs和ZnSNPs懸浮液.毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,較高濃度(50和100 mg·L~(-1))的ZnONPs和CuONPs不同程度地阻礙了水稻幼苗的生長(zhǎng),增加了根系中丙二醛(MDA)的含量,降低了根系活力和葉片中的葉綠素含量.50和100 mg·L~(-1)的ZnONPs導(dǎo)致根系鮮重分別降低至對(duì)照組的47.3%和44.3%,100 mg·L~(-1)ZnONPs和CuONPs使根系活力由對(duì)照組的710.4μg·g-1·h~(-1)分別降低至150.0和481.9μg·g-1·h~(-1).ZnSNPs在實(shí)驗(yàn)設(shè)置濃度下體現(xiàn)了促進(jìn)水稻生長(zhǎng)的作用.10 mg·L~(-1)的ZnSNPs使地上部分鮮重增加到對(duì)照組的109.8%,100 mg·L~(-1)時(shí)使根系活力提高到了對(duì)照組的2倍.Zn的選擇性吸收和生物轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)均高于Cu,本研究結(jié)果證明了金屬半導(dǎo)體納米粒子的植物毒性和累積水平與納米粒子在水中的理化性質(zhì)及植物對(duì)不同毒物的反應(yīng)程度有關(guān).
[Abstract]:Metal semiconductor nanoparticles have been widely used in industrial production and scientific research because of their unique physical and chemical properties. However, the harm degree and accumulation level of metal semiconductor nanoparticles left over in water environment to plants need to be studied and improved. In this paper, the phytotoxicity of copper oxide nanoparticles (CuONPs), zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) and zinc sulfide nanoparticles (ZnSNPs) at different concentrations (10 ~ 50 and 100 mg L ~ (-1) and their absorption and transport behavior in rice were studied by hydroponic experiments. The results of particle size distribution and Zeta potential analysis show that the dispersion and stability of CuONPs in water are higher than that in ZnONPs and ZnSNPs.ZnONPs suspensions. The amount of metal ions dissolved in the suspensions is higher than that in CuONPs and ZnSNPs suspensions. The results of toxicity test showed that higher concentrations (50 and 100 mg L-1) of ZnONPs and CuONPs hindered the growth of rice seedlings, and increased the content of malondialdehyde (MDA) in roots. ZnONPs, which decreased root activity and chlorophyll content in leaves. 50 and 100 mg L ~ (-1), decreased root fresh weight to 47.3% and 44.3% of control group, respectively. Root activity decreased from 710.4 渭 g / h ~ (-1) to 150.0 渭 g / h ~ (-1) and 481.9 渭 g / h ~ (-1) to 481.9 渭 g / h ~ (-1). The effects of ZnSNPs on the growth of rice. 10 mg L ~ (-1) increased the fresh weight of the aboveground part to 109.8 mg L ~ (-1) of the control group. The selective absorption and biotransport coefficient of Zn were higher than those of the control group. The results show that the phytotoxicity and accumulation level of metal semiconductor nanoparticles are related to the physicochemical properties of nanoparticles in water and the degree of plant reaction to different poisons.
【作者單位】： 湖南大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;湖南大學(xué)環(huán)境生物與控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：湖南大學(xué)交叉學(xué)科項(xiàng)目(No.531107040761) 國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51579095)~~
【分類號(hào)】：X171.5

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本文編號(hào)：2260038