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    我國學者在納米塑料的陸生植物效應研究方面取得進展

    日期 2020-07-03   來源:化學科學部   作者:莊乾坤 云洋 陳擁軍  【 】   【打印】   【關閉

      在國家自然科學基金項目(批準號:21776163、21676161、U196224)等資助下,山東大學環境科學與工程學院袁憲正課題組、王曙光課題組與國內外學者合作,在納米塑料的陸生植物效應研究方面取得進展,相關研究成果以“不同電荷納米塑料在擬南芥中的累積效應(Differentially charged nanoplastics demonstrate distinct accumulation in Arabidopsis thaliana)”為題,于2020年6月22日在線發表于《自然-納米技術》(Nature Nanotechnology),論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41565-020-0707-4。

      納米塑料廣泛存在于自然環境中。未被有效處置的塑料垃圾可分解成微塑料(尺寸小于5 mm)及納米塑料(尺寸小于100 nm),納米塑料也可作為填充劑、成膜劑等應用于個人護理品及化妝品中。納米塑料作為一種新型污染物,由于其化學性質穩定,可在環境中長期存在,因此其環境行為與生物效應受到了國內外研究者的廣泛關注。但到目前為止,納米塑料在陸地生態系統中潛在的生物學效應還未見報道。

      針對這一科學問題,研究團隊以模式植物擬南芥作為受試生物,綜合運用植物組培技術、高分辨顯微成像、組學分析技術等,首次證實了納米塑料可以被陸生植物吸收并積累。研究發現:納米塑料可通過誘導抗氧化活性基因下調,引起根部H2O2積累,從而抑制植物主根生長;闡明了植物因氧化應激產生的根系分泌物捕捉作用會影響納米塑料在根內外的分布;揭示了表面呈負電的納米塑料可以被吸收到成熟區的木質部和中柱附近,并在木質部導管中積累,而表面呈正電的納米塑料主要分布在根部表面和根毛上(如圖)。

      該研究為納米塑料在陸生植物中的吸收、積累,并由此產生的生態和環境健康效應提供了直接證據,對推動納米塑料的生態安全風險評估具有重要意義。

    圖. 陸生植物對不同電荷納米塑料的吸收與累積示意圖




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