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纳米氧化锌对两种蔬菜种子发芽及幼苗生长的影响

2021-01-27林茂宏沈玫玫吴佳妮陈慧玲徐艺萌刘维涛

农业资源与环境学报 2021年1期

林茂宏,沈玫玫,吴佳妮,陈慧玲,徐艺萌,刘维涛*

(1.佛山市环境保护投资有限公司,广东 佛山 528051;2.南开大学环境科学与工程学院污染过程与基准教育部重点实验室/天津市跨介质复合污染环境治理技术重点实验室,天津 300350)

纳米材料(Nanomaterials,NMs)是指至少有一维几何尺寸处于纳米尺度范围内(1~100 nm)的物质,具有比表面积大和表面能高等特点[1-2]。其中,金属型纳米颗粒(Metal-based nanoparticles,MB NPs)是极其重要的一类纳米材料,具有金属材料和纳米材料的双重特性,包括典型的零价金属纳米颗粒和金属氧化物颗粒等[3-4]。

纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)广泛应用于塑料、陶瓷、玻璃、水泥、橡胶、电池、防火阻燃剂、化妆品和传感器等领域[5]。据估计,全球每年ZnO NPs 的生产量约为550~33 400 t,是应用量居第三位的金属型纳米材料[6]。ZnO NPs 一般通过农业化学品的施用、大气沉降、降水和灌溉等途径进入土壤[7-8]。ZnO NPs 在土壤中的迁移能力较小,最终导致其在土壤中的浓度远高于大气和水体[9],并可被植物吸收和积累,影响植物生长甚至通过食物链威胁人体健康[10-11]。

目前,ZnO NPs 对植物的毒理学效应尚未明确[6],甚至出现截然不同的研究结果[12]。ZnO NPs对瓜儿豆(Cyamopsis tetragonoloba)的生物量、茎长、根长、根面积、叶绿素含量和叶总可溶性蛋白具有显著的促进作用[13]。亦有研究表明ZnO NPs 提升了香菜(Corian⁃drum sativum)光合色素含量[8]和莴苣(Lactuca sativa)的生物量及净光合速率[14]。然而,相关研究证实ZnO NPs及其释放出来的Zn2+对植物具有一定的毒性[15]。ZnO NPs显著降低了芥菜(Brassica juncea)的生物量,且造成其根、茎和叶的氧化损伤[16]。Zhang 等[15]研究揭示ZnO NPs 显著降低了玉米(Zea mays)和黄瓜(Cucumis sati⁃vus)的根长,但对种子发芽率无显著影响。……

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