【林大网讯】(文/科技处)近期,国际著名期刊《Environmental Science & Technology》(中科院SCI一区Top期刊,影响因子11.4)连续发表我校生命科学与技术学院修复生态学团队新污染物环境行为和生态毒理相关的学术论文“Urban Microplastic Pollution Revealed by a Large-Scale Wetland Soil Survey,Environ.Sci.Technol.2023, 2c08567”和“Particle Size Determines the Phytotoxicity of ZnO Nanoparticles in Rice (Oryza sativa L.) Revealed by Spatial Imaging Techniques,Environ. Sci.Technol.2023, 3c03821”,这是我校首次以第一作者、第一通讯、第一署名单位在该期刊上发表学术成果。
近年来,塑料污染问题愈发严重,全球范围内大量的塑料废物被排放或遗弃在自然环境中,经太阳辐射、高温氧化、物理侵蚀和微生物降解逐渐分解成微塑料(MPs,< 5 mm)。城市湿地土壤由于城市系统的工业生产和人为活动频繁而成为污染的集聚地,对环境和人体健康构成巨大的潜在危害。修复生态团队的研究人员进行了一项大规模调查研究,力图量化城市湿地中微塑料的分布格局,探索微塑料丰度与环境及社会经济因素之间的关系,分析城市环境中微塑料污染的主导因素。该研究通过对城市湿地土壤的广泛调查,得出微塑料丰度与距离城市经济中心的远近存在显著相关性,以及与土壤化学性质含量和大气颗粒物浓度之间存在显著相关性的结论。研究还发现,城市化水平是影响湿地土壤微塑料污染程度的主导因素,总体影响系数为0.49。污水排放和生活垃圾的遗弃是微塑料的主要来源。

▲城市湿地土壤MPs空间分布、形态和组成特征
纳米技术在农业中的应用前景广阔。近年来,由于纳米颗粒(NPs)在医学、催化、能源和农业等领域具有独特的物理和化学性质,其在环境中的排放引起了人类健康和生态系统的广泛关注。尤其是氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs),作为一种常见的纳米材料,广泛释放到环境中,可能对植物的生长和发育构成风险。为深入了解ZnO NPs对植物的影响,并澄清其与植物毒性之间的尺寸效应关系,研究人员开展了相关研究。该研究通过激光消融电感耦合等离子体光谱分析和透射电子显微镜的验证,发现ZnO NPs在水稻根部的根皮层和维管组织中积累较多,内吞的纳米颗粒主要附着在细胞膜上,并分布在根组织的细胞间隙中。这些结果表明,ZnO NPs可能存在于水稻根系中,其颗粒大小在决定毒性方面起到重要作用。

▲氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)尺寸介导的水稻毒性研究
《Environmental Science & Technology》 作为具有极高影响力的环境科学与技术类研究期刊,一直处于环境科学和技术创新研究前沿,在广泛而多样的环境生态相关主题上进行世界级的研究。两篇论文的第一作者分别为2021级博士研究生李自迁、雷俊杰,李永副教授为第一通讯作者。该研究由“南方林业生态应用技术国家工程实验室”修复生态团队与中国科学院“环境化学与生态毒理学国家重点实验室”江桂斌院士团队协作完成,充分体现了双方协同育人、科教创新的合作能力。研究得到了湖南省青年科技人才专项项目(2022RC1118)、湖南省林业科技创新杰出青年项目(XLKJ202303)和长沙市杰出创新青年培养计划项目(kq1905065)的有力支持。(编辑/陈名虎 审核/张亮)
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https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c08567
https://doi.org/10.1021/acs.est.3c03821