纳米塑料与盐胁迫对菠菜种子和幼苗的毒性效应
2023-07-13郭琳琳刘盼王晶晶谌柄旭
郭琳琳,刘盼,王晶晶,谌柄旭
(1.沧州师范学院生命科学系,河北 沧州 061001;2.大连大学生命健康学院,辽宁 大连 116622;3.沧州环创环保技术服务有限公司,河北 沧州 061001)
塑料在我们的日常生活中被广泛使用,大约99%的塑料制品在使用后被排放到陆地环境中[1]。塑料在外界条件的作用下,可降解为粒径<5 mm 的颗粒或碎片,即微塑料(MPs)[2]。近年来,MPs 因其分布广、粒径小、迁移快、难降解以及可能带来的生态风险等因素,已成为全球广泛关注的环境问题。在已有的研究中,大量有关MPs污染的报道多集中在水生生态系统,而对土壤生态系统却缺乏研究[3]。土壤生态系统作为人类粮食生产的主要载体,也是MPs的主要分布场所。环境中的MPs 通过废水灌溉、大气沉积、塑料地膜降解、聚合肥的施用等途径进入土壤,并对植物的生长发育产生危害,其影响直接关系到农产品的安全,进而威胁人类健康[4]。
一个微塑料颗粒可以破碎成1014个量级以上的直径≤100 nm 的纳米塑料(NPs)颗粒[5]。Sun 等[6]的研究发现不同表面电荷的NPs 可以显著降低拟南芥植物的高度和质量,且带正电的NPs不容易穿透植物组织,对植物生长有更显著的影响。NPs 通过增加生菜活性氧的含量,进一步破坏叶绿体结构,抑制光合活性,从而降低叶绿素和类胡萝卜素的含量[7]。也有研究发现,NPs 会对植物的氧化应激产生影响,例如50 mg·L-1和100 mg·L-1的粒径20 nm 的NPs 会提高过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,而当浓度为10 mg·L-1时,则不存在这种影响[5]。NPs 因粒径小而更容易附着到生物体表面,引起更为复杂的毒理效应,但是NPs 对植物影响的研究还非常少,需进一步开展更为有效的研究。
另外,土壤除受到塑料污染外,还受到盐渍化的威胁。河北东部滨海地区处在水陆交接地带,土壤盐渍化程度较为严重[8]。微量的盐分对植物的生长代谢有一定的促进作用,而滨海地区盐渍土壤中盐分较高,养分贫瘠,因此会抑制农作物和植物的生命代谢过程[9]。环境中绝对意义的单一污染极少,更多的是多种污染物共同存在[10]。土壤MPs 和土壤盐渍化作为两类重要的污染来源,其单一作用和联合胁迫对农作物的影响还未见报道。……
