纳米颗粒的植物吸收与传输机理研究

项目名称： 纳米颗粒的植物吸收与传输机理研究

项目编号： No.21277154

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 环境科学、安全科学

项目作者： 张淑贞

作者单位： 中国科学院生态环境研究中心

项目金额： 85万元

中文摘要： 随着纳米材料的广泛应用，纳米颗粒的环境行为及其毒性效应是我们面临和必须明确的科学问题。植物是陆生生态系统的重要组成部分，植物吸收和富集是纳米颗粒迁移转化及其进入食物链的重要潜在途径，但是目前对于纳米颗粒的植物吸收、迁移和累积的研究非常有限，纳米颗粒是否可以进入植物体也还存在争议。为此，本项目重点研究植物对金属（氧化物）纳米颗粒的吸收、传输和累积及形态转化过程。结合同步辐射X射线吸收光谱和各种显微技术以及荧光纳米颗粒示踪等手段，研究金属（氧化物）纳米颗粒植物吸收、传输及形态转化；通过研究不同植物对不同性质金属（氧化物）纳米颗粒的吸收与传输以及调节植物生长生理对植物吸收纳米颗粒的影响，揭示植物对纳米颗粒的吸收、传输及转化的过程机制；研究环境因素以及共存可溶性有机碳、根系分泌物和磷酸盐等与纳米颗粒的相互作用对纳米颗粒微观结构和植物吸收的影响。此研究对认识纳米颗粒的环境行为与生态效应有重要意义。

中文关键词： 金属（氧化物）纳米颗粒；植物；吸收；传输；转化

英文摘要： Widespread application of nanomaterials raises vital scientific questions on their environmental behaviors and potential toxicities. Plants comprise a very important living component of terrestrial ecosystems, and plant uptake and accumulation may provide a potential pathway for the entering of nanoparticles (NPs) into the food chain. However, studies of plant uptake of NPs are very limited, and conflicting results exist with regard to plant uptake of NPs. Therefore, the aim of this proposal is to investigate the uptake, transport and accumulation of metal(oxide)-NPs by plants as well as their speciation and microstructure transformation process. Research details include: 1) use a combination of comprehensive analytical techniques including synchrotron-based X-ray absorption spectroscopy (XAS) and micro X-ray fluorescence (μ-XRF), labeling combined with fluorescence imaging microscopy, high resolution transmission electronic microscopy (HRTEM), selected area electron diffraction (SAED)，laser scanning confocal microscope (LSCM) and so on to investigate the uptake, transport and accumulation of (oxide)-NPs by plants; 2) elucidate the mechanisms of the uptake, transport and transformation of NPs in plants by thoroughly investigating the uptake and transport of NPs with different phycochemical properties such as dis

英文关键词： metal (oxide)-nanoparticles；plant；uptake；translocation；transformation