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    我国学者在纳米塑料的陆生植物效应研究方面取得进展

    日期 2020-07-03   来源:化学科学部   作者:庄乾坤 云洋 陈拥军  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(批准号:21776163、21676161、U196224)等资助下,山东大学环境科学与工程学院袁宪正课题组、王曙光课题组与国内外学者合作,在纳米塑料的陆生植物效应研究方面取得进展,相关研究成果以“不同电荷纳米塑料在拟南芥中的累积效应(Differentially charged nanoplastics demonstrate distinct accumulation in Arabidopsis thaliana)”为题,于2020年6月22日在线发表于《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology),论文链接:https://www.nature.com/articles/s41565-020-0707-4。

      纳米塑料广泛存在于自然环境中。未被有效处置的塑料垃圾可分解成微塑料(尺寸小于5 mm)及纳米塑料(尺寸小于100 nm),纳米塑料也可作为填充剂、成膜剂等应用于个人护理品及化妆品中。纳米塑料作为一种新型污染物,由于其化学性质稳定,可在环境中长期存在,因此其环境行为与生物效应受到了国内外研究者的广泛关注。但到目前为止,纳米塑料在陆地生态系统中潜在的生物学效应还未见报道。

      针对这一科学问题,研究团队以模式植物拟南芥作为受试生物,综合运用植物组培技术、高分辨显微成像、组学分析技术等,首次证实了纳米塑料可以被陆生植物吸收并积累。研究发现:纳米塑料可通过诱导抗氧化活性基因下调,引起根部H2O2积累,从而抑制植物主根生长;阐明了植物因氧化应激产生的根系分泌物捕捉作用会影响纳米塑料在根内外的分布;揭示了表面呈负电的纳米塑料可以被吸收到成熟区的木质部和中柱附近,并在木质部导管中积累,而表面呈正电的纳米塑料主要分布在根部表面和根毛上(如图)。

      该研究为纳米塑料在陆生植物中的吸收、积累,并由此产生的生态和环境健康效应提供了直接证据,对推动纳米塑料的生态安全风险评估具有重要意义。

    图. 陆生植物对不同电荷纳米塑料的吸收与累积示意图