有很多关于建造人工湿地来清理工业废物的研究。现在一项新的研究发表在危险物质杂志在中国进行的研究揭示了这种水生植物Pontederia凤眼莲,(也称为Eichhornia凤眼莲或水葫芦),通常用于去除废水中的污染物,可能面临问题。科学家们测试了水葫芦在水中被纳米塑料污染时吸附污染物的能力。他们发现这些比微塑料还小的塑料碎片进入植物体内造成压力并降低其功能能力。
微塑料是公认的环境问题,但贾和同事们说,纳米塑料,即小于一毫米的塑料碎片,可能是一个更大的问题。他们引用罗及其同事的话说:据估计,NPs的环境水平可能比MPs高17个数量级,并随着时间的推移呈现上升趋势这是一个大胆的主张。。回到这个说法的源头,贝塞林和他的同事写“然而,由于更大的塑料颗粒破碎(基于5毫米球体破碎成100纳米球体的计算),未来纳米塑料的环境浓度可能比微塑料高17个数量级。”无论目前的情况如何,与微塑料相比,更小的纳米塑料具有更大的表面积,这使得一些化学作用更容易进行。它们较小的体型意味着它们更容易进入食物链。
研究小组研究了水葫芦Pontederia凤眼莲,简称为Eichhornia凤眼莲在文章中,可以去除聚苯乙烯纳米塑料。水葫芦是一种生长迅速的漂浮水生植物,可以用来清除废水中的抗生素和重金属等污染物。贾和同事们将水葫芦放入含有不同浓度纳米塑料的废水中,然后研究了它们的生长情况。
研究小组在水葫芦的叶子、根和叶柄中发现了纳米颗粒。研究小组认为,根是纳米颗粒的一个明显的入口点,但可能还有其他入口点。他们提到了对海草的研究,研究表明纳米颗粒也可以穿透叶子的表皮。
纳米颗粒对植物的生长有可测量的影响。在低浓度下,叶柄的直径实际上增加了,这可能是为了补偿纳米颗粒的影响。然而,在高纳米颗粒浓度下,对植物生长有强烈的负面影响。植物的生长反映了植物清除污染的能力。科学家们发现,在较低的浓度下,这些植物在去除某些污染物方面仍然非常有效化学需氧量NH4-N降低了96%。当纳米颗粒浓度较高时,化学需氧量的去除率降低到31%。
这项研究为研究植物修复(利用植物清理废物)的科学家开辟了新的研究途径。一个相当明显的途径是询问是否有可能培育出能够更好地应对纳米塑料的水葫芦,以保持人工湿地的效率。贾和同事强调了另一种可能性。他们注意到水葫芦在它们的器官中固定了纳米塑料。那么,有没有可能用植物来帮助清理一些塑料污染呢?如果贝塞尔和同事的预测成真,将会有大量的污染需要清理。
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贾宏,于宏,李俊,齐俊,朱忠,胡超(2023)“纳米塑料富集对漂浮大型植物非生物胁迫响应的影响”,危险物质杂志, (131140), p. 131140。可以在:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131140.
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