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水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响

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【作者】 文双喜王毅力

【Author】 Wen Shuangxi;Wang Yili;College of Biological and Environmental Engineering,Guiyang University;College of Environmental Science and Engineering,Beijing Forestry University;

【通讯作者】 王毅力;

【机构】 贵阳学院生物与环境工程学院北京林业大学环境科学与工程学院

【摘要】 纳米二氧化钛(TiO2-NPs)是目前应用最为广泛的纳米材料之一,在城市污水处理厂的出水、污泥以及地表水体中已均有检出,进入到天然湿地和人工湿地中的TiO2-NPs会在湿地生物、基质、水体之间进行迁移转化和归趋。目前针对TiO2-NPs对湿地植物金鱼藻的毒性研究很少。本文采用水培实验方法,研究了不同粒径TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长的影响,解析了TiO2-NPs对金鱼藻的生态毒理效应。研究结果表明:各粒径TiO2-NPs对金鱼藻种子的发芽均具有一定的抑制作用,表现为发芽率、发芽幼苗重量、发芽指数、发芽势和活力指数的降低,且粒径越小、浓度越高对金鱼藻种子发芽的抑制作用越强,4 nm、20 nm和50 nm的TiO2-NPs对金鱼藻种子发芽的半数有效浓度(EC50)分别为1 180、1 520和1 810 mg·L-1。TiO2-NPs对金鱼藻植株的毒害作用表现为叶片失绿发黄、脱落,植株呈萎焉状,并且TiO2-NPs的粒径越小、浓度越高毒害作用越明显。随TiO2-NPs浓度升高,处理后金鱼藻叶片的叶绿素含量和植株体内的Mg含量均降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量均升高,而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性则先升高后降低,而且越小粒径的TiO2-NPs对金鱼藻的处理效果越明显。3种粒径的TiO2-NPs均能进入金鱼藻体内,粒径越小、浓度越高进入的量越多。综上表明,TiO2-NPs对金鱼藻种子发芽和植株生长均有一定的抑制作用,且粒径越小、浓度越高抑制作用越强。

【关键词】 纳米二氧化钛金鱼藻生态毒理累积分布
【基金】 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07105-002-03);国家自然科学基金(51478041,21177010)
【所属期刊栏目】 专论 (2018年06期)
  • 【分类号】X171.5
  • 【被引频次】1
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