納米銀對(duì)水稻的生物有效性研究.pdf

1、本文首先對(duì)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(duì)比以及動(dòng)態(tài)光散射(DLS)與透射電子顯微鏡(TEM)表征方法的對(duì)比。并在此基礎(chǔ)上研究了AgNP對(duì)水稻的生物有效性，主要從其對(duì)水稻的毒性、能否被水稻吸收、積累以及有機(jī)質(zhì)對(duì)水稻吸收AgNP速率的影響開展相關(guān)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(duì)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(dá)

2、到較好的消解效果。對(duì)比動(dòng)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(jì)得到的粒徑，分析可能的原因?yàn)锳gNP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(yuǎn)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(shí)，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(dá)8.40mg/kg。借助單顆粒電感耦合等離子質(zhì)譜技術(shù)(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(cè)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(duì)噴施處理的水稻葉片中的AgNP進(jìn)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(jié)果一致，均遠(yuǎn)高于暴露溶液中AgNP（13.3±3.7nm）的粒徑。生物量指標(biāo)表明，水稻根系暴露AgNP后，AgNP顯著抑制了水稻的生長(zhǎng)，葉片噴施暴露則沒有顯著的毒性效應(yīng)。
　　在此基礎(chǔ)上研究了水稻秸稈腐解液作為模型有機(jī)質(zhì)對(duì)水稻吸收AgNP速率的影響。研究結(jié)果表明水稻對(duì)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(jī)碳(TOC)濃度(0mg/L-20mg/L)的升

5、高而線性降低;當(dāng)TOC濃度達(dá)到20mg/L-80mg/L，AgNP的吸收速率趨于穩(wěn)定(～0.03mg/(g·h))。同時(shí)，對(duì)溶液中的AgNP的動(dòng)力學(xué)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(duì)AgNP的吸收速率;同時(shí)，水稻秸稈腐解液能夠促進(jìn)AgNP顆粒的團(tuán)聚，使得AgNP顆粒的尺度變大，更不易被水稻所吸收。研究表