浙大林道辉团队: 纳米零价铁对水稻累积不同重金属的差异阻控作用

文摘   2024-08-19 10:04   日本  

研究背景

纳米零价铁 (nano scale zero-valent iron, nZVI) 具有高效而非特异性的重金属吸附、固定性能,目前已被广泛应用于水体和土壤重金属污染物的移除及固定研究中。

但 nZVI 易团聚、氧化的特征导致其固定重金属的有效作用时长较短,且其对水稻累积植物必需和非必需元素的潜在差异作用也不明确,限制了其在实际稻田环境中的应用。

论文简介

近日,浙江大学 林道辉 教授带领研究团队采用根际注射的方式在水稻不同生育期施用 nZVI,在大田环境中确定了 nZVI 的有效作用时长和最佳施用时期,并发现 nZVI 对水稻累积非必需元素 Cd 和必需元素 Cu、Zn 存在差异化的阻控作用。

  • Figure 1. nZVI 对水稻累积 Cd、Cu 和 Zn 的差异化阻控作用
该工作通过监测土壤有效态 Cd、Cu 和 Zn 含量的变化和稻谷的重金属累积量,明确了 nZVI 固定土壤重金属的有效作用时长为 60 天左右,最佳施用时期为水稻灌浆期。在灌浆期施用 nZVI 主要通过抑制水稻根系对土壤重金属的吸收来减少稻谷重金属累积,使稻谷重金属含量符合国家食品卫生标准。且 nZVI 处理后水稻中茎秆至稻谷的 Cu、Zn 转移得到了增强,使得 nZVI 对 Cd 的阻控效果要明显优于 Cu 和 Zn。这些发现将有助于深入了解 nZVI 与土壤-水稻系统之间的相互作用,促进 nZVI 的环境友好应用。
该成果以“Differential blocking effects of Fe0 nanoplates on rice accumulation of typical essential and non-essential heavy metal elements in paddy fields”(《纳米零价铁对水稻累积不同重金属的差异阻控作用》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Environmental Science: Nano 上。

论文信息

  • Differential blocking effects of Fe0 nanoplates on rice accumulation of typical essential and non-essential heavy metal elements in paddy fields

    Saiyong Zhu, Minjie Chen, Huiwang Dai, Saiqa Menhas, Jiang Xu and Daohui Lin*林道辉,浙江大学)

    Environ. Sci.: Nano, 2024
    https://doi.org/10.1039/D4EN00258J

作者简介

博士后朱赛勇与浙江大学博士生陈敏捷为该论文的共同一作。








林道辉 教授
浙江大学
本文通讯作者,浙江大学求是特聘教授,获国家杰出青年基金,入选国家“万人计划”等,任浙江大学环境过程研究所所长、浙江省有机污染过程与控制重点实验室主任、中国环境科学学会环境化学分会副主任委员,以及 Environ. Pollut.、Sci. Total Environ.、Ecotoxicol. Environ. Saf. 等 SCI 期刊编委。科研方向为环境化学,已在 Nat. Nanotechol.、ACS Nano、Environ. Sci. & Technol. 等刊物发表 260 余篇学术论文,多年连续入选Elsevier中国高被引学者。主持国家重点研发计划项目、国家基金重大项目课题/重点项目、浙江省自然科学基金重大项目等 23 项国家及省部级科研项目;获教育部自然科学一等奖、国家自然科学二等奖、浙江省科学技术一等奖等国家/省部级科研奖励。
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