納米銀對水稻的生物有效性研究.pdf

1、本文首先對比研究了AgNP的不同定性與定量分析方法，包括不同分離與消解方法的對比以及動態(tài)光散射(DLS)與透射電子顯微鏡(TEM)表征方法的對比。并在此基礎上研究了AgNP對水稻的生物有效性，主要從其對水稻的毒性、能否被水稻吸收、積累以及有機質(zhì)對水稻吸收AgNP速率的影響開展相關工作。研究發(fā)現(xiàn)超高速離心的分離效果受溶液總Ag濃度的影響，分離效果不穩(wěn)定。對于體系單純的AgNP樣品，可通過1∶2的液酸（溶液∶濃硝酸）體積比、常溫消解的方法達

2、到較好的消解效果。對比動態(tài)光散射(DLS)與透射電子顯微鏡(TEM)兩種表征方法發(fā)現(xiàn)，DLS表征獲得的AgNP的水合粒徑顯著高于TEM圖統(tǒng)計得到的粒徑，分析可能的原因為AgNP顆粒表面的包被物聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的存在增大了AgNP顆粒的水合粒徑，而TEM表征得到的粒徑只有AgNP顆粒本身。
　　在根系暴露與葉片噴施暴露兩種途徑下，水稻吸收并積累了AgNP，且葉片噴施暴露的葉片積累量遠高于同等劑量根系暴露葉片的積累量，比如Ag

3、NP暴露濃度均為1mg/L時，根系暴露葉片中銀的積累量為0.44mg/kg，而葉片噴施暴露葉片中銀的積累量高達8.40mg/kg。借助單顆粒電感耦合等離子質(zhì)譜技術(sp-ICP-MS)得出兩種暴露途徑下，不論是AgNP還是銀離子暴露，均在水稻葉片中檢測到粒徑在30-40nm范圍內(nèi)的AgNP顆粒，且通過透射電子顯微鏡能譜儀(TEM-EDS)對噴施處理的水稻葉片中的AgNP進行定性和半定量分析發(fā)現(xiàn)，水稻葉片中AgNP的粒徑在30-40nm，

4、與sp-ICP-MS結果一致，均遠高于暴露溶液中AgNP（13.3±3.7nm）的粒徑。生物量指標表明，水稻根系暴露AgNP后，AgNP顯著抑制了水稻的生長，葉片噴施暴露則沒有顯著的毒性效應。
　　在此基礎上研究了水稻秸稈腐解液作為模型有機質(zhì)對水稻吸收AgNP速率的影響。研究結果表明水稻對AgNP的吸收速率(0.21mg/(g·h)-0.03mg/(g·h))隨水稻秸稈腐解液中總有機碳(TOC)濃度(0mg/L-20mg/L)的升

5、高而線性降低;當TOC濃度達到20mg/L-80mg/L，AgNP的吸收速率趨于穩(wěn)定(～0.03mg/(g·h))。同時，對溶液中的AgNP的動力學過程研究表明，水稻秸稈腐解液抑制了AgNP溶出銀離子的過程（降低了27.5％-95.5％），且TOC濃度越高，抑制作用越顯著，使得溶液中銀離子的濃度降低，從而降低了水稻對AgNP的吸收速率;同時，水稻秸稈腐解液能夠促進AgNP顆粒的團聚，使得AgNP顆粒的尺度變大，更不易被水稻所吸收。研究表