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不同培养介质中纳米氧化铜对小麦毒性的影响

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【作者】 金盛杨王玉军汪鹏李连祯周东美

【Author】 JIN Sheng-yang1,2,WANG Yu-jun1,WANG Peng1,2,LI Lian-zhen1,2,ZHOU Dong-mei1 1.State Key Laboratory of Soil and Sustainable Agriculture,Institute of Soil Science,Chinese Academy of Sciences,Nanjing 210008 2.Graduate School of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049

【机构】 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院研究生院

【摘要】 采用琼脂培养和水培方法比较了纳米氧化铜(CuONPs)在不同暴露介质中的环境化学行为及其对小麦根生长的影响,并探讨了不同培养介质对CuONPs植物毒性的影响机制.结果表明,琼脂介质相对水相(营养液)环境可以减少CuONPs的团聚,增强其分散性.在琼脂和水相中Cu离子溶出随CuONPs浓度变化规律存在明显差异,在50~1000mg CuONPs·L-(1以Cu计)范围内,CuONPs在琼脂中无论是Cu2+的溶出浓度还是溶出比率均低于其在水相中的值.CuONPs在不同介质中表现出显著的小麦毒性差异.琼脂培养下小麦根生长半抑制效应浓度EC50(以CuONPs浓度表示)为108mg·L-1,而在水培方式下为9.0mg·L-1,说明琼脂介质极大缓解了CuONPs引起的植物毒性.分析表明,Cu2+溶出浓度较CuONPs投放量与小麦根生长抑制效应之间存在更好的指数相关关系,这说明该研究体系下CuONPs小麦毒性主要是由纳米颗粒释放Cu2+引起的.此结论较好地解释了当培养介质从水相变成琼脂时,Cu2+溶出减少,纳米毒性降低的现象.该研究结果认为,当前国内外使用水培法获得的纳米材料植物毒性研究结果在外推至实际土壤状况时将高估其环境安全性风险,推荐使用琼脂作为纳米材料土壤环境风险评价的模拟介质.

【关键词】 纳米氧化铜生长培养介质
【基金】 国家重点基础研究发展规划(973)项目(No.2007CB936604)
【所属期刊栏目】 专论 (2010年06期)
  • 【分类号】S512.1;X173
  • 【被引频次】20
  • 【下载频次】511
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