中国林业科学研究院发现高浓度纳米氧化铜具有更强植物毒性

仙仙

近日，中国林业科学研究院亚热带林业研究所生态修复研究团队，通过模拟淡水森林湿地中纳米氧化铜非均质排放暴露，探究了暴露90天后纳米氧化铜在湿地水体、土壤的溶解释放及植物的积累，分析了铜颗粒对柳树生长、土壤酶活以及微生物群落的影响。相关研究成果在线发表于《有害物质杂志》。


研究发现，与离子铜和微米氧化铜颗粒相比，纳米氧化铜向深层土壤释放铜离子的能力更强。100mg/kg纳米氧化铜和500mg/kg微米氧化铜颗粒处理促进了柳树生长，而500mg/kg的纳米氧化铜却抑制了柳树生长。因此，高浓度的纳米氧化铜显示出比微米氧化铜颗粒更强的植物毒性。进一步对柳树根际土壤样品的土壤酶活性和微生物群落组成进行分析，发现纳米氧化铜、微米氧化铜颗粒以及离子铜对土壤酶活性和土壤微生物的群落组成产生了特异性的影响。纳米氧化铜显著降低过氧化物酶和多酚氧化酶活性，与之相反，离子铜处理提高二者酶活性，而微米氧化铜颗粒仅对多酚氧化酶活性有一定的刺激作用。


通过高通量测序分析了根际微生物群落结构变化，与对照相比，铜处理显著降低了细菌群落α多样性。值得注意的是，高剂量（500mg/kg）微米氧化铜颗粒和纳米氧化铜有助于提高真菌群落α多样性。进一步研究表明，铜浓度和pH值是影响微生物群落组成的主要因素。


该研究结果可为淡水森林湿地系统中纳米氧化铜的环境风险和生态影响评价提供依据。（记者李晨）