稀土氧化物纳米颗粒对植物的毒性效应及影响因素研究进展

稀土氧化物纳米颗粒(Rare Earth Oxide Nanoparticles,REONPs)具有纳米毒性和金属毒性的双重效应,其毒性效应、生态环境风险引起国内外学者的广泛关注。随着纳米技术的快速发展,纳米颗粒必然通过各种途径进入环境,给生态环境与人类健康造成危害。因此,研究REONPs在环境介质中的迁移转化及其对植物的毒性效应机制,对REONPs合理应用及其生态安全评价具有重要的理论价值和实践指导意义。本文通过查阅文献资料,总结了在水培、土培条件下REONPs对蔬菜和农作物毒性效应、毒性机理及其影响因素,并在此基础上就REONPs毒性效应和机理研究进行了展望。REONPs毒性效应主要表现为:(1)抑制根系生长发育;(2)抑制叶绿素合成进而影响光合效率和生物量。毒性机理主要包括:(1)REONPs溶出离子直接致毒或与矿质营养离子发生竞争,抑制营养吸收;(2)REONPs破坏细胞选择透性、产生活性氧自由基、使细胞膜发生脂质过氧化而丧失功能;(3)REONPs附着于组织表面,阻碍水分、营养物质运输和离子交换。影响REONPs毒性的因子主要包括REONPs特性(如溶解性、带电性、粒径大小及形状)、植物本身敏感性或耐受性、环境条件(如酸碱性、带电性等)。REONPs的毒性效应研究存在选择的污染物类型较少,主要针对幼苗期的植物,少有分子生物学、土培方式、全环境条件研究等问题,后期可从上述方面进行深入研究。