近年来，环境中纳米塑料和金属氧化物纳米颗粒等典型的纳米颗粒污染物引起了环境领域的关注。纳米塑料和金属氧化物纳米颗粒在环境中共存并发生相互作用，导致难以预料的生态风险，天然有机物质的存在对纳米粒子环境行为的影响更是增加了认识二元纳米颗粒联合毒性的难度。当纳米塑料和金属氧化物同时进入土壤或用于灌溉的水体中，可能导致比单一物质更严重的植物危害。因此，研究纳米塑料和纳米金属氧化物颗粒对植物的联合毒性对于评估纳米颗粒污染物的环境风险具有重要意义。

河海大学白雪教授团队用含有聚苯乙烯纳米塑料和氧化铁纳米颗粒单一或共同成分的营养液培育生菜，探讨两者的相互作用及共存时对生菜的联合毒性影响。并通过加入腐殖酸进一步模拟自然环境下二元纳米颗粒的复合污染效应。实验通过纳米颗粒的体外表征分析其环境行为，并以生菜生理指标及微观结构的变化检测其毒性效应。

研究发现相比单独的氧化铁纳米颗粒，二元纳米颗粒体系中粒子异质聚集形成具有更小水力学直径和更高稳定性的杂聚体，这种聚集体尺寸的减小促进了氧化铁纳米颗粒的溶解。培养介质中的可溶性铁能够被生菜吸收导致组织中铁元素的大量积累，二元纳米颗粒处理后的生菜根系和叶中铁含量分别为氧化铁纳米颗粒单独处理下的 1.39 和 1.17 倍，这也使得聚苯乙烯纳米塑料和氧化铁纳米颗粒共同作用下生菜根系氧化应激水平的提升，根表皮出现明显的开裂和凸起，根中损伤细胞数量的增加及范围的扩大。而腐殖酸能够分散二元纳米颗粒的异质聚集，在纳米粒子表面竞争吸附形成抑制氧化铁纳米颗粒溶解的屏障或提供铁离子的结合位点，导致最终铁离子释放量的降低，从而有效缓解聚苯乙烯纳米塑料和氧化铁纳米颗粒对生菜的联合毒性。

研究提出聚苯乙烯纳米塑料和氧化铁纳米颗粒相互作用是两者共存时加重生菜植物毒性的重要原因。两者能够形成异质聚集体促进铁离子释放，增加根系中铁的积累，导致对生菜严重的负面影响。而腐殖酸则通过改变纳米颗粒的行为减轻了生菜的毒性响应。这些结果表明纳米颗粒的环境行为对于理解其植物毒性作用具有重要意义。这项工作为评估自然环境中二元纳米污染的生态风险提供了重要参考信息。

• Phytotoxicity of binary nanoparticles and humic acid on Lactuca sativa L.
  Gong, Dongqing; Bai, Xue*(白雪，河海大学); Weng, Yuzhu; Kang, Mengen; Huang, Yue; Li, Fengjie; Chen, Yanling
  Environ Sci Process Impacts, 2022
  http://doi.org/10.1039/D2EM00014H

  

• 龚东晴 硕士 河海大学
  本文第一作者，主要致力于微纳污染物在植物体内迁移转化和毒性研究。
• 白雪 教授 河海大学
  本文通讯作者，河海大学教授、博士生导师，现任职于河海大学环境学院，环境科学系主任。主要从事新污染物的环境行为及归趋等方向的研究工作，以第一作者或通讯作者身份在国际期刊上发表 SCI 论文 80 余篇；获授权发明专利 20 余项，技术转让 5 项。主持国家自然科学基金、江苏省优秀青年基金、国防科工局基础产品创新科研项目/子课题、教育部博士点基金等 20 余项科研项目。获江苏省“优秀青年骨干教师”、“333”高层次人才培养工程、河海大学大禹学者等资助，被评为江苏省大学生千乡万村环保科普行动“优秀指导老师”、河海大学“良师益友”魅力导师等。