袁彬彬，周東美，馬曉玥，方國東，高娟

（1.中國科學院南京土壤研究所，南京210008；2.中國科學院大學，北京100864）

多環(huán)芳烴（PAHs）是指具有兩個或兩個以上苯環(huán)的一類有機化合物，它是化石燃料不完全燃燒或有機物質(zhì)熱解而產(chǎn)生的[1]，是具有致畸、致癌、致突變的持久性有機污染物。我國東部沿海及北方地區(qū)土壤中PAHs污染嚴重，如北京、天津、上海等地土壤中PAHs含量在1 000μg·kg-1以上；江蘇部分地區(qū)土壤PAHs污染也較為嚴重，平均含量為801μg·kg-1[2]。我國土壤中PAHs的點位超標率達到了1.4%[3]，PAHs污染已經(jīng)引起了全國乃至全世界的關注。

為了降低PAHs的生態(tài)風險，可以通過各類修復方法來減少其含量，或者通過施用合適的阻控劑來降低植物對PAHs的累積。其中葉面噴施阻控劑具有操作簡單、省時省力、見效快等優(yōu)勢。目前大多數(shù)葉面阻控技術的研究主要集中于考察阻控劑對植物吸收重金屬的影響。很多研究關注了葉面噴施阻控劑（硅、硒、鋅等）對水稻吸收金屬（鎘、砷等）的影響[4-6]，發(fā)現(xiàn)葉面噴施處理降低了水稻對金屬的吸收。李慧敏等[7]研究了葉面噴施不同濃度二氧化硅、二氧化鈰以及不同摻雜比的鈰硅復合溶膠對生菜地上部生物量、葉綠素含量、砷含量以及生菜地上部砷積累量的影響，發(fā)現(xiàn)生菜的地上部鮮質(zhì)量升高了9%～58.8%，砷含量降低了23%～48%，從而降低了砷通過食物鏈對人體健康的危害。但是關于葉面噴施對植物吸收累積有機污染物的影響研究較少[8-15]。

納米材料作為80年代中期發(fā)展起來的一種新型多功能材料，在生物醫(yī)療、涂料和紡織品中發(fā)揮著重要的作用。在環(huán)境領域中，關于納米材料的研究也越來越多。前人研究發(fā)現(xiàn)，對水稻進行噴施納米硅處理可顯著減少水稻對鎘的累積[8-10]。De La Torre-Roche等[11-12]在種植西葫蘆、西紅柿和大豆等作物的基質(zhì)中，加入納米材料（多壁碳納米管和富勒烯）和農(nóng)藥（氯丹、DDT及其代謝物），發(fā)現(xiàn)納米材料的加入影響了作物對農(nóng)藥的吸收，但不同的納米材料、污染物和作物產(chǎn)生的影響差異較大。也有研究選用水培的方式[13-14]，培養(yǎng)水稻和擬南芥，并在培養(yǎng)液中加入納米TiO2和四環(huán)素，發(fā)現(xiàn)納米TiO2的存在降低了植物對四環(huán)素的吸收，緩解了四環(huán)素對植物的毒性。Wu等[15]選擇空心菜、黃瓜、玉米、菠菜4種農(nóng)作物進行栽培，在土壤中加入工程納米材料（TiO2、Ag、Al2O3、石墨烯等）和有機污染物（多環(huán)芳烴、有機氯農(nóng)藥、多溴聯(lián)苯醚），結果發(fā)現(xiàn)石墨烯的加入促進了農(nóng)作物對這些有機污染物的吸收。綜上所述，納米材料的施用影響植物吸收有機污染物，但隨納米材料、植物及有機污染物的種類的不同而有所差異，目前未有統(tǒng)一結論，并且其中的結果和機制尚不清晰，需要更進一步的研究。

到目前為止，相關的研究仍主要集中在葉面噴施硅、硒和鋅等物質(zhì)對植物吸收土壤重金屬的影響及納米材料于根部施用對植物生長及吸收有機污染物的影響，但關于納米材料的噴施對作物吸收有機污染物的影響研究較少?；诖?，本實驗選取了幾種常見的工程納米材料，以莧菜作為模式植物，以熒蒽和芘作為PAHs的典型代表，研究不同的噴施材料對農(nóng)作物生長及吸收累積土壤中PAHs的影響。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

熒蒽和芘均購自阿拉丁試劑有限公司；納米二氧化硅（Nano-SiO2）和納米氧化鋅（Nano-ZnO）購自南京先豐納米材料科技有限公司（平均粒徑20 nm）；莧菜（AmaranthustricolorL.）種子購自南京金盛達種子有限公司；SPE柱購自博納艾杰爾科技有限公司（C18柱；500 mg·3 mL-1）；測定PAHs使用島津LC-2030高效液相色譜儀，其裝有InertSustain C18反相色譜柱（25 cm×4.6 mm，直徑5μm），配有RF-20A熒光檢測器。

1.2 土壤制備和實驗處理

供試土壤采自南京橫溪鎮(zhèn)農(nóng)用旱地表層土，土壤采樣深度0～20 cm，土壤的基本理化性質(zhì)：pH 6.02，有機質(zhì)含量19.8 g·kg-1，土壤陽離子交換量22.7 cmol·kg-1，全磷含量561 mg·kg-1，全氮和全鉀含量分別為0.151%和1.68%。土樣風干，剔除其中的植物根系和石塊等雜物，研磨，過10目篩，充分混勻。所采土壤未檢出PAHs。將熒蒽和芘溶于丙酮，均勻加至已混勻的土樣中，待丙酮揮發(fā)后，充分攪拌、混勻，并用未污染的土樣進行逐級稀釋，在土樣中加入一定量的氮磷鉀作底肥，最后充分攪拌均勻，制得2種不同污染濃度的土樣[16]。低污染土樣（S1）熒蒽和芘的濃度分別為9.98 mg·kg-1和8.89 mg·kg-1；高污染土樣（S2）熒蒽和芘的濃度分別為19.41 mg·kg-1和18.78 mg·kg-1。稱取2 kg污染土樣放入花盆，加去離子水調(diào)節(jié)土壤水分至田間持水量的60%，老化7 d，待用。

在盆栽實驗中，每種土樣設4個處理，分別噴施硅酸鈉（Na2SiO3）、納米二氧化硅（Nano-SiO2）、硫酸鋅（ZnSO4）、納米氧化鋅（Nano-ZnO），均以去離子水為對照（CK），每個處理4次重復。噴施濃度設置為相應金屬元素（Si、Zn）濃度為100 mg·L-1。

把納米材料懸浮在去離子水中，超聲波清洗器中超聲30 min[17]，納米懸浮液使用當日配制。莧菜種子經(jīng)催芽后，直接播種于花盆中。等到種子出苗后長到2片真葉時，間苗，每盆留苗3株。在莧菜生長到38 d之后，進行噴施處理。噴施時使溶液均勻地噴灑到莧菜葉面，使葉面濕潤但沒有水滴滴落，每一盆噴施量為10 mL且時間不超過1 min[10]。噴施后第7 d，分別采集植物樣品和土壤樣品。莧菜地上部和地下部收獲之后，用去離子水沖洗，再用濾紙擦干，-80℃冰箱保存。土壤樣品風干，研磨過篩，冷凍保存。

1.3 相對葉綠素含量測定

用葉綠素測量儀測量材料噴施前后幾天植物葉綠素含量。在測量時每株植物選擇2個健康且完整的葉子。

1.4 植物和土壤樣品中熒蒽和芘的分析

植物樣品真空冷凍干燥過夜，充分研磨，并混勻。準確稱取一定量制備好的植物樣品到40 mL棕色玻璃瓶中，用10 mL有機溶劑（丙酮∶正己烷溶液，V∶V=1∶1）超聲萃取1 h，反復進行3次（土壤樣品加入10 mL正己烷作提取劑，超聲萃取1次即可）；將全部萃取液收集在一起，過0.22μm有機濾頭到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中（土壤樣品取萃取液5 mL過濾）；45℃恒溫下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干；用正己烷溶液定容到2 mL，取0.5 mL至已活化的SPE柱（SPE的活化：先用10 mL二氯甲烷淋洗，再用5 mL正己烷洗脫），用5 mL有機溶劑（二氯甲烷∶正己烷，V∶V=1∶1）進行洗脫；洗脫液轉(zhuǎn)移到旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，45℃恒溫濃縮至干；用乙腈精確定容到1 mL，過0.22μm孔徑的有機濾頭，用HPLC（熒光檢測器）進行分析。

HPLC分析條件：InertSustain C18反相色譜柱（250 mm×4.6 mm，直徑5μm）；流動相為乙腈（A）和水（B），淋洗方式為梯度洗脫，流速為1 mL·min-1，柱溫35℃，進樣量為10μL。洗脫梯度為0～8 min，A 60%；8～18 min，A 60%～100%；18～28 min，A 100%；28～28.5 min，A 100%～60%；28.5～35 min，A 60%。熒蒽的激發(fā)波長/發(fā)射波長是360 nm/460 nm，芘的激發(fā)波長/發(fā)射波長是336 nm/376 nm，檢測方法參照高彥征等[18]和標準HJ 784—2016，土壤樣品中熒蒽和芘的回收率在90.3%～101.4%，植物樣品中熒蒽和芘的回收率在64.6%～80.2%，方法檢出限為0.5μg·L-1。

1.5 脂肪比例的測定

稱取一定量的上述植物樣品到40 mL棕色玻璃瓶中，用10 mL有機溶劑（丙酮∶正己烷，V∶V=1∶1）超聲萃取1 h，共進行2次萃取，收集萃取液并過濾到已稱質(zhì)量的棕色玻璃瓶中，敞口放在通風櫥中，待丙酮和正己烷完全揮發(fā)干，稱棕色玻璃瓶的質(zhì)量，2次質(zhì)量之差為脂肪質(zhì)量[16]，再用脂肪的質(zhì)量除以植物干質(zhì)量得出脂肪比例（%）。

1.6 富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)

植物組織對土壤中PAHs的生物富集能力用富集系數(shù)來計算：

式中：BCF為植物組織的生物富集系數(shù)；Ctissue為植物組織中PAHs的積累濃度，mg·kg-1；Csoil為土壤中PAHs的殘留濃度，mg·kg-1。

轉(zhuǎn)移系數(shù)（TF）是植物地上部PAHs濃度與植物根部PAHs濃度之比，用公式（2）來計算：

式中：Cshoot為植物地上部PAHs濃度，mg·kg-1；Croot為植物根部的PAHs濃度，mg·kg-1[9]。

1.7 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2010軟件對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。運用SPSS20.0對不同處理間數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（ANOVA）。

2 結果與討論

2.1 材料噴施對植物葉綠素的影響

葉綠素是一類與光合作用有關的色素，是反映植物生長狀態(tài)的一個指標。由圖1可知，與CK相比，不同材料葉面噴施后的莧菜葉綠素含量差異不顯著，材料的噴施沒有對莧菜的葉綠素含量產(chǎn)生顯著影響，說明本研究中選用的材料未對莧菜的生長產(chǎn)生損害。Zhao等[19-20]用摻入納米氧化鈰和納米氧化鋅的土壤栽種玉米和黃瓜，結果發(fā)現(xiàn)外源添加納米氧化鋅對黃瓜葉綠素沒有產(chǎn)生影響，但是降低了玉米葉綠素含量。Raliya等[21]發(fā)現(xiàn)隨著納米材料噴施濃度的增加，番茄葉綠素含量增加。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生可能與材料施用的量和植物的種類有關。但莧菜總體的葉綠素含量呈現(xiàn)下降的趨勢，這可能與莧菜生長期有關。莧菜一般在播種后30～60 d開始收獲，本研究測量葉綠素的時間是在播種后35～45 d，這一時期是莧菜生長由盛轉(zhuǎn)衰的時期，葉綠素呈下降趨勢。

2.2 莧菜生物量

圖1不同材料噴施前后植物葉綠素含量Figure 1 Chlorophyll content of plants before and after spraying different materials

為了進一步評價所噴施材料的作用，系統(tǒng)研究了葉面噴施對莧菜生物量的影響。生物量是反映植物生長狀況的總指標，能比較綜合地反映出有機污染物對植株整體生長的影響。由圖2可以看出，CK處理下，與S1相比，S2莧菜的干質(zhì)量顯著降低，說明高濃度PAHs對莧菜產(chǎn)生了毒性，影響了莧菜生長，從而降低了其生物量。這與前人報道的結果一致，如焦婷婷[22]通過盆栽實驗研究熒蒽對青菜的毒性效應，發(fā)現(xiàn)隨著熒蒽濃度的增加，青菜生長受到顯著抑制，生物量降低。與CK相比，材料的噴施增加了莧菜的生物量。S1處理中，CK每盆莧菜干質(zhì)量為4.35 g，而Na2SiO3處理的莧菜干質(zhì)量為6.18 g，其生物量顯著增加了42.1%，但Nano-SiO2、ZnSO4、Nano-ZnO處理與CK相比沒有顯著變化；S2處理中，CK每盆莧菜干質(zhì)量為2.66 g，與之相比Na2SiO3、Nano-SiO2、ZnSO4處理干質(zhì)量分別增加了50.2%、64.0%和77.7%，差異顯著，Nano-ZnO處理與CK相比沒有顯著變化。以上結果說明，不同納米材料及其化合物都促進了莧菜的生長，但其作用效果存在差異。Raliya等[21]發(fā)現(xiàn)Nano-ZnO和Nano-TiO2的施用增加了番茄的生物量。Singh等[23]總結了Nano-ZnO作為一種肥料，對各種植物的種子萌發(fā)、植物生物量、蛋白質(zhì)含量、光合色素等的影響，發(fā)現(xiàn)有的實驗會有正面效應，有的也會產(chǎn)生反面影響，這可能與材料的施用量和植物的種類有關。

圖2不同污染濃度下各噴施處理的植物干質(zhì)量Figure 2 Biomass of plants in different spraying treatments at different PAHs concentrations

2.3 莧菜脂肪比例

如圖3所示，在S1處理中，CK植物脂肪占干質(zhì)量的比例是5.09%，Na2SiO3、Nano-SiO2、Nano-ZnO、ZnSO4處理脂肪比例均與CK無顯著差異。在S2處理中，CK植物脂肪占干質(zhì)量的比例是4.57%，ZnSO4、Nano-ZnO、Na2SiO3和Nano-SiO2處理脂肪比例與CK相比差異也均不顯著。莧菜中脂肪含量大約占干質(zhì)量的3%[16]，本實驗收獲的莧菜中脂肪含量略大于該值。

2.4 莧菜組織中PAHs濃度

圖4所示為不同噴施處理對莧菜中PAHs累積的影響。從圖4A可以看出，在S1處理中，各種材料的噴施影響了莧菜地上部對PAHs的吸收：CK中莧菜地上部熒蒽的濃度是0.62 mg·kg-1，而Na2SiO3、Nano-SiO2、ZnSO4和Nano-ZnO處理中熒蒽的濃度為0.45、0.33、0.46 mg·kg-1和0.40 mg·kg-1，說明葉面噴施分別降低了27.4%、46.5%、25.8%和35.3%的PAHs累積；Nano-SiO2處理與CK莧菜芘濃度（0.99 mg·kg-1）相比顯著降低了25.6%，其他噴施處理與CK相比差異均不顯著。如圖4B所示，S2處理中莧菜PAHs的濃度與CK無顯著差異，說明了材料的噴施未對莧菜吸收PAHs產(chǎn)生顯著影響。以上結果說明，在低PAHs污染程度土壤中，部分材料噴施降低了莧菜中熒蒽和芘的濃度，而在高污染土壤中則沒有影響。Song等[24]認為納米材料在植物修復中的作用主要是通過3個方式：納米材料直接去除污染物、促進植物生長、提高污染物的植物利用率。噴施材料的過程是盡量避免材料噴施到土壤上的，因此材料的噴施沒有直接影響土壤中PAHs的遷移轉(zhuǎn)化。我們也觀察到在S1土壤中，Na2SiO3、Nano-SiO2和Nano-ZnO的噴施有降低植物脂肪含量的趨勢。所以納米材料很可能通過促進莧菜的生長，改變莧菜對熒蒽和芘的吸收，但是更具體的機理有待進一步的研究。在高污染處理土壤中，材料施用沒有產(chǎn)生影響?？赡苁且驗樵诒狙芯恐胁牧系氖┯脤η{菜吸收PAHs的影響程度較微弱，以至于本實驗沒有觀察到影響。

為了進一步了解不同噴施處理對莧菜PAHs累積的影響，研究了莧菜根對PAHs的累積情況，結果如圖5所示。從圖5A可以看出，在S1處理中：CK莧菜根部熒蒽的濃度是4.27 mg·kg-1，而Nano-SiO2和ZnSO4處理根中熒蒽濃度分別是5.97 mg·kg-1和5.75 mg·kg-1，與CK相比分別增加了39.8%和34.5%，差異顯著，其余噴施處理與CK相比差異不顯著；CK莧菜根部芘濃度是6.48 mg·kg-1，而ZnSO4和Nano-ZnO處理中的濃度為11.29 mg·kg-1和11.53 mg·kg-1，與CK相比分別增加了74.3%和78.0%，差異顯著，Na2SiO3和Nano-SiO處理與CK相比差異不顯著。如圖5B所示，在S2處理中：CK莧菜根部熒蒽的濃度是63.06 mg·kg-1，Na2SiO3、Nano-SiO2、ZnSO4和Nano-ZnO處理與CK相比分別降低了63.4%、11.9%、37.2%和39.0%，均達到顯著差異；CK莧菜根部芘的濃度是21.11 mg·kg-1，Na2SiO3處理與CK相比降低了41.1%，差異顯著，除此之外的處理與CK相比差異不顯著。葉面噴施的材料可能會通過調(diào)節(jié)植物的生長狀況間接影響根對土壤中PAHs的吸收，如改變植物的蒸騰作用或者改變根中相關轉(zhuǎn)運蛋白的含量等，但是具體的效果以及相對應的機制還需要更多的實驗來進一步研究。S2處理植物相比S1處理的植物PAHs含量更高，且植物根部的PAHs濃度大于莖葉中的濃度，這一結果與以前的文獻報道一致。楊艷等[25]研究了黑麥草對幾種多環(huán)芳烴的吸收作用及這幾種多環(huán)芳烴對黑麥草根系分泌物的影響，也發(fā)現(xiàn)隨著培養(yǎng)液PAHs濃度升高，植物體內(nèi)PAHs含量增大，且植物根部對污染物的吸收遠大于莖葉。

2.5 土壤中PAHs濃度

如圖6A所示，在S1處理中：CK土壤中熒蒽的殘留濃度是1.07 mg·kg-1，Na2SiO3和Nano-SiO2、ZnSO4和Nano-ZnO處理與CK相比差異均不顯著；CK土壤中的芘殘留濃度是0.25 mg·kg-1，Na2SiO3處理與CK相比濃度增加了37.5%，差異顯著，除此之外的其他處理與CK相比差異不顯著。如圖6B所示，在S2處理中：CK土壤中熒蒽的殘留濃度是3.17 mg·kg-1，Nano-ZnO處理與CK相比增加了59.6%，差異顯著，除此之外的其他處理與CK相比差異不顯著；CK土壤中的芘殘留濃度是0.29 mg·kg-1，Na2SiO3、Nano-SiO2、ZnSO4和Nano-ZnO處理與CK相比均未達到顯著差異水平。各處理土壤中熒蒽的殘留濃度高于芘。熒蒽和芘的殘留遠低于污染物的初始投加量。PAHs在土壤中的耗散一般包括淋溶、揮發(fā)、非生物耗散（如轉(zhuǎn)化為固定態(tài)，不能被有機試劑提?。⑸锝到庖约爸参锏奈蘸屠鄯e。其中淋溶、揮發(fā)和非生物耗散不是土壤中PAHs去除的主要途徑[16]，所以土壤中PAHs的去除主要是通過生物降解和植物的吸收與累積，又因為莧菜的生物量較?。ǎ?0 g），因此種植莧菜間接引起的生物降解可能是土壤中PAHs去除的主要原因。

圖4不同噴施處理植物地上部PAHs濃度Figure 4 The concentrations of PAHs plant shoot in different spraying treatments

圖5不同噴施處理植物根部PAHs濃度Figure 5 The concentrations of PAHs plant root in different spraying treatments

圖6不同噴施處理土壤PAHs殘留的濃度Figure 6 The concentrations of PAHs residues in different spraying treatments

2.6 莧菜對熒蒽、芘的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)

富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)反映了植物從土壤中吸收污染物并將其從根部轉(zhuǎn)移到地上部的能力，結果如表1所示。從表1可以看出，無論污染物是熒蒽還是芘，植物的根富集系數(shù)大于莖葉富集系數(shù)；污染物芘較熒蒽的轉(zhuǎn)移系數(shù)、莧菜莖葉和根的富集系數(shù)更大，說明莧菜更易從土壤中吸收芘，且更容易從根部向地上部轉(zhuǎn)移，這或許是土壤中殘留的芘的濃度較熒蒽少的原因之一。植物吸收有機污染物的能力受污染物的理化性質(zhì)控制[26]，芘的脂溶性與熒蒽相比較高，因此更易被植物所吸收，Kipopoulou等[27]發(fā)現(xiàn)脂溶性大的污染物易在植物根部累積。但是尹春芹等[28]發(fā)現(xiàn)水溶性大的PAHs更容易被莧菜根吸收。S2處理污染物從植物根部到地上部的轉(zhuǎn)移系數(shù)低于S1處理對應值，說明土壤中高濃度PAHs抑制了污染物從根部向上的轉(zhuǎn)移。Na2SiO3、Nano-SiO2、ZnSO4和Nano-ZnO處理熒蒽的莖葉富集系數(shù)在S1土壤上顯著低于CK。Na2SiO3和Nano-SiO2處理污染物的轉(zhuǎn)移系數(shù)大于CK的對應值，ZnSO4和Nano-ZnO處理污染物的轉(zhuǎn)移系數(shù)大部分低于CK對應值，說明Na2SiO3和Nano-SiO2噴施增加了PAHs從根部向莖葉的轉(zhuǎn)移，ZnSO4和Nano-ZnO抑制了PAHs從根部向莖葉的轉(zhuǎn)移。以前報道的文獻也驗證了這一結論。高敏等[4]發(fā)現(xiàn)葉面噴施硅溶膠和亞硒酸鈉溶液能夠增加鎘從莖向葉的轉(zhuǎn)運，呂光輝等[5]發(fā)現(xiàn)葉面噴鋅能夠抑制根向地上部及穗軸向糙米的轉(zhuǎn)運。曹生憲[29]的研究發(fā)現(xiàn)高羊茅根部對土壤中芘的富集系數(shù)為1.4～11.59，莖葉部富集系數(shù)為0.66～3.73，本實驗富集系數(shù)普遍偏大，原因可能有：實驗所選用的模式植物不一樣，相對而言，莧菜各部位PAHs的累積更多；本實驗的污染物是人工添加，與自然環(huán)境中的狀況存在一定的差異，更容易從土壤中消除，最終測得的土壤中PAHs殘留濃度較低，導致富集系數(shù)偏大；本實驗設計的PAHs濃度與曹生憲[29]的試驗相比，濃度較小，殘留率相對較低，導致富集系數(shù)偏大。

土壤中施入納米材料（石墨烯）能夠促進農(nóng)作物對有機污染物的吸收，這可能是因為有機物被石墨烯所吸附，隨石墨烯一塊進入農(nóng)作物體內(nèi)[15]。將納米硅噴施于水稻表面，能夠降低水稻對鎘的累積，這與納米硅的噴施影響水稻內(nèi)的轉(zhuǎn)運蛋白有關。本實驗發(fā)現(xiàn)在一定條件下，納米材料噴施能夠降低莧菜莖葉對PAHs的累積。植物的生物量對應的增加可能跟納米材料噴施調(diào)節(jié)植物生長有關；脂肪含量無顯著差異，噴施處理未影響莧菜脂肪含量，莧菜對PAHs的累積未受脂肪的影響；因為根的富集系數(shù)普遍大于莖葉的富集系數(shù)，所以導致莖葉累積PAHs降低的原因有可能出現(xiàn)在根向莖葉運輸這一環(huán)節(jié)，具體的機制可能與轉(zhuǎn)運蛋白或蒸騰速率有關。所以接下來要進一步設計更多的實驗來對可能的結論進行驗證。如果最后可以確定在一定條件下（納米材料的粒徑和濃度），噴施納米材料可以降低作物對土壤中有機污染物的吸收，就能為有機污染物的風險管控提供一個既實惠又環(huán)保的新途徑。利用納米材料進行植物修復是隨著納米技術和生物修復技術的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新思路，但是在實際應用中面臨諸多挑戰(zhàn)。納米材料在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境風險是最受關注的問題，尤其是納米材料的植物毒性。因此，需要對納米材料的環(huán)境風險進行更多的研究，以充分了解納米材料的毒性。

表1各處理植物的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)移系數(shù)Table 1 Enrichment coefficient and transfer coefficient of the treated plants

3 結論

材料的噴施沒有引起莧菜葉綠素的顯著變化，但是增加了植物的干質(zhì)量。納米二氧化硅和納米氧化鋅噴施能夠降低莧菜對土壤中熒蒽和芘的累積，這一現(xiàn)象可能跟納米材料噴施對植物的生長調(diào)節(jié)有關，但是在不同污染程度的土壤上影響程度存在差異。硅酸鈉和納米氧化鋅促進了熒蒽和芘從根部向莖葉的轉(zhuǎn)移，而硫酸鋅和納米氧化鋅則抑制了熒蒽和芘從根部向莖葉的轉(zhuǎn)移。

本實驗結果說明納米材料對植物吸收污染物過程的影響與相應鹽的作用不同，納米材料在將來或許可以應用于降低土壤污染物對環(huán)境產(chǎn)生的風險。后續(xù)研究的主要關注點在納米材料噴施對作物吸收多環(huán)芳烴影響的途徑及機制。