納米銀在大豆體內(nèi)的累積及食物鏈傳遞風(fēng)險評估.pdf

1、隨著AgNP產(chǎn)品的廣泛運用，被釋放到生態(tài)環(huán)境中的AgNP已經(jīng)不可避免，并會對環(huán)境中的生物造成潛在風(fēng)險，因此有必要對納米銀的環(huán)境行為展開研究。本文選取AgNP為研究對象，重點研究了AgNP對植物的生物有效性以及食物鏈傳遞規(guī)律:首先在實驗室合成了穩(wěn)定性較好的AgNP;考察了AgNP對大豆生長過程中的光合系統(tǒng)Ⅱ的影響;研究了在不同暴露途徑下大豆對AgNP吸收轉(zhuǎn)運的影響;分析了AgNP在生菜-蝸牛食物鏈傳遞中的傳遞規(guī)律，以及蝸牛在水相暴露中對A

2、gNP的積累，并建立生物動力學(xué)模型。最后進(jìn)行了同位素109AgNP和Ag2S-NP的暴露實驗。主要研究成果如下:
　　(1)大豆水培暴露AgNP和AgNO3，AgNP及AgNO3濃度分別設(shè)置為0、1、5、10mg·L和0、0.1、0.5、1mg·L。測定了AgNP及AgNO3處理對大豆生物量的影響以及測定大豆葉片中的葉綠素含量，運用葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)分析了AgNP和AgNO3處理對大豆光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)的影響。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高濃度Ag

3、NP、AgNO3處理組的大豆地上部和地下部生物量與空白對照組相比分別降低了36.8％、40.5％和32.8％、36.6％;高濃度AgNP、AgNO3處理組大豆葉綠素a和葉綠素b的含量與空白對比分別降低了25.2％、22.8％和31.5％、23.3％。同時AgNP及AgNO3處理會降低大豆葉片PSⅡ系統(tǒng)的活性。
　　(2)大豆在葉面暴露，根系暴露和綜合暴露三種途徑下暴露于10mg·LAgNP和1mg·L AgNO3，主要考察不同暴露

4、途徑下AgNP及AgNO3在大豆各組織中的吸收和轉(zhuǎn)運。結(jié)果表明大豆新葉中積累的總銀含量為0.06-1.03μg·g，僅葉面暴露的大豆的根部積累總銀含量為1.07-1.47μg·g，即AgNP能夠從葉面轉(zhuǎn)運至地下部。大豆葉面暴露AgNP對應(yīng)的遷移系數(shù)遠(yuǎn)低于根部暴露AgNP的遷移系數(shù)(0.002vs.0.28)。不論暴露途徑，AgNP處理的遷移系數(shù)均小于AgNO3處理(0.002-0.28vs.0.011-0.71)。本研究表明暴露途徑和A

5、g形態(tài)均會對大豆新葉中Ag的積累量及轉(zhuǎn)運過程產(chǎn)生影響。
　　(3)研究了蝸牛對AgNP以及AgNO3的食物相、水相暴露試驗，研究結(jié)果表明，蝸牛對AgNP和AgNO3的同化效率分別為73.3％和76％，AgNP和AgN03處理組的IR分別為0.11±0.03g·g-1·d-1和0.07±0.02g·g-1·d-1。蝸牛水相暴露后AgNP處理組的水相吸收速率常數(shù)遠(yuǎn)小于AgNO3處理組(2×10-4vs.0.12L·g-1·d-1)。在

6、食物相和水相試驗的基礎(chǔ)上建立生物動力學(xué)模型，該模型預(yù)測顯示在兩種暴露模式中食物相對AgNP在蝸牛體內(nèi)累積的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)大于水相所做的貢獻(xiàn)(Rfood＞90％)，這說明了在陸地生態(tài)系統(tǒng)中AgNP有沿著食物鏈傳遞的潛在風(fēng)險。
　　(4)通過同時進(jìn)行葉面暴露相同濃度(0.2mg·L-1)的同位素標(biāo)記的109AgNP和根部暴露不同濃度（10，20，50mg L-1）的Ag2S-NP，考察同位素107Ag和109Ag在大豆體內(nèi)的積累，計算大豆不同