水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响

文双喜, 王毅力. 水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响[J]. 生态毒理学报, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001
引用本文: 文双喜, 王毅力. 水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响[J]. 生态毒理学报, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001
Wen Shuangxi, Wang Yili. Effect of Nano Titanium Dioxide with Different Particle Size on the Seed Germination and Plant Growth and Physiology of Ceratophyllum demersum in Hydroponic Experiments[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001
Citation: Wen Shuangxi, Wang Yili. Effect of Nano Titanium Dioxide with Different Particle Size on the Seed Germination and Plant Growth and Physiology of Ceratophyllum demersum in Hydroponic Experiments[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001

水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响

    作者简介: 文双喜(1986—),男,博士,研究方向为环境修复与污染生态学,E-mail:wenshuangxide@126.com
    通讯作者: 王毅力, E-mail: wangyilimail@126.com
  • 基金项目:

    国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07105-002-03)

    国家自然科学基金(51478041,21177010)

  • 中图分类号: X171.5

Effect of Nano Titanium Dioxide with Different Particle Size on the Seed Germination and Plant Growth and Physiology of Ceratophyllum demersum in Hydroponic Experiments

    Corresponding author: Wang Yili, wangyilimail@126.com
  • Fund Project:
  • 摘要: 纳米二氧化钛(TiO2-NPs)是目前应用最为广泛的纳米材料之一,在城市污水处理厂的出水、污泥以及地表水体中已均有检出,进入到天然湿地和人工湿地中的TiO2-NPs会在湿地生物、基质、水体之间进行迁移转化和归趋。目前针对TiO2-NPs对湿地植物金鱼藻的毒性研究很少。本文采用水培实验方法,研究了不同粒径TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长的影响,解析了TiO2-NPs对金鱼藻的生态毒理效应。研究结果表明:各粒径TiO2-NPs对金鱼藻种子的发芽均具有一定的抑制作用,表现为发芽率、发芽幼苗重量、发芽指数、发芽势和活力指数的降低,且粒径越小、浓度越高对金鱼藻种子发芽的抑制作用越强,4 nm、20 nm和50 nm的TiO2-NPs对金鱼藻种子发芽的半数有效浓度(EC50)分别为1 180、1 520和1 810 mg·L-1。TiO2-NPs对金鱼藻植株的毒害作用表现为叶片失绿发黄、脱落,植株呈萎焉状,并且TiO2-NPs的粒径越小、浓度越高毒害作用越明显。随TiO2-NPs浓度升高,处理后金鱼藻叶片的叶绿素含量和植株体内的Mg含量均降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量均升高,而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性则先升高后降低,而且越小粒径的TiO2-NPs对金鱼藻的处理效果越明显。3种粒径的TiO2-NPs均能进入金鱼藻体内,粒径越小、浓度越高进入的量越多。综上表明,TiO2-NPs对金鱼藻种子发芽和植株生长均有一定的抑制作用,且粒径越小、浓度越高抑制作用越强。
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-30
文双喜, 王毅力. 水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响[J]. 生态毒理学报, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001
引用本文: 文双喜, 王毅力. 水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响[J]. 生态毒理学报, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001
Wen Shuangxi, Wang Yili. Effect of Nano Titanium Dioxide with Different Particle Size on the Seed Germination and Plant Growth and Physiology of Ceratophyllum demersum in Hydroponic Experiments[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001
Citation: Wen Shuangxi, Wang Yili. Effect of Nano Titanium Dioxide with Different Particle Size on the Seed Germination and Plant Growth and Physiology of Ceratophyllum demersum in Hydroponic Experiments[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2018, 13(6): 268-277. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20170730001

水培实验中不同粒径纳米TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长和生理的影响

    通讯作者: 王毅力, E-mail: wangyilimail@126.com
    作者简介: 文双喜(1986—),男,博士,研究方向为环境修复与污染生态学,E-mail:wenshuangxide@126.com
  • 1. 北京林业大学环境科学与工程学院, 北京 100083;
  • 2. 贵阳学院生物与环境工程学院, 贵阳 550005
基金项目:

国家水体污染控制与治理科技重大专项(2012ZX07105-002-03)

国家自然科学基金(51478041,21177010)

摘要: 纳米二氧化钛(TiO2-NPs)是目前应用最为广泛的纳米材料之一,在城市污水处理厂的出水、污泥以及地表水体中已均有检出,进入到天然湿地和人工湿地中的TiO2-NPs会在湿地生物、基质、水体之间进行迁移转化和归趋。目前针对TiO2-NPs对湿地植物金鱼藻的毒性研究很少。本文采用水培实验方法,研究了不同粒径TiO2对金鱼藻种子发芽和植株生长的影响,解析了TiO2-NPs对金鱼藻的生态毒理效应。研究结果表明:各粒径TiO2-NPs对金鱼藻种子的发芽均具有一定的抑制作用,表现为发芽率、发芽幼苗重量、发芽指数、发芽势和活力指数的降低,且粒径越小、浓度越高对金鱼藻种子发芽的抑制作用越强,4 nm、20 nm和50 nm的TiO2-NPs对金鱼藻种子发芽的半数有效浓度(EC50)分别为1 180、1 520和1 810 mg·L-1。TiO2-NPs对金鱼藻植株的毒害作用表现为叶片失绿发黄、脱落,植株呈萎焉状,并且TiO2-NPs的粒径越小、浓度越高毒害作用越明显。随TiO2-NPs浓度升高,处理后金鱼藻叶片的叶绿素含量和植株体内的Mg含量均降低,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量均升高,而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性则先升高后降低,而且越小粒径的TiO2-NPs对金鱼藻的处理效果越明显。3种粒径的TiO2-NPs均能进入金鱼藻体内,粒径越小、浓度越高进入的量越多。综上表明,TiO2-NPs对金鱼藻种子发芽和植株生长均有一定的抑制作用,且粒径越小、浓度越高抑制作用越强。

English Abstract

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