金屬納米顆粒對大豆作物產生影響

防曬霜、洗滌液和化妝品含有微小的金屬納米顆粒，而且這些納米顆粒會在一天結束之時被沖進下水道。或者它們是在生產之后被排放出來的。這些納米顆粒zui終都出現在農業土壤之中，而根據一組環境科學家們zui近對在兩種人造納米材料（manufactured nanomaterials, MNMs）所污染的土壤中種植的大豆所開展的*項重要的研究，正是這點才是令人擔憂的原因。這個研究小組是由來自美國加州大學圣塔芭芭拉分校布倫環境科學與管理學院的科學家們所領導的。相關研究結果刊登在PNAS期刊上。

論文通信作者、布倫環境科學與管理學院教授Patricia Holden說，“在過去幾十年，我們的社會越來越具有環境意識。這就導致我們的政府和科學家們提出關于新類型化學成分安全性方面的問題。”她解釋道，這項研究有助于發現包括納米材料在內的一個新的行業所面臨的潛在環境影響。Holden說，它的zui終目標就是有助發現更多的環境兼容性的替代物。

這項研究是以大豆作為研究對象，這是因為這種作物容易受到人造納米材料的影響。這些研究發現表明加入到土壤的人造納米材料影響作物產量和質量。

在這項研究中，研究人員研究了兩種常見性的納米顆粒---氧化鋅和二氧化鈰（cerium oxide）---對種植在溫室土壤中的大豆的影響。氧化鋅被用在化妝品、洗滌液和防曬霜之中。二氧化鈰被用作催化轉化器中的一種組分以便使得一氧化碳產生zui小化，而且也被用于燃料之中以便增加燃料燃燒。

氧化鋅納米顆粒可能會溶解，或者它們可能作為一種顆粒持續存在，或者它們再次形成顆粒，這是因為它們是在廢水處理過程中進行加工的。在廢水處理的zui終階段，存在一種被稱作生物固體（biosolid）的固體材料。這種固體材料讓土壤變得肥沃，而且在廢水處理期間回收被捕獲的氮和磷。而這也正是氧化鋅和二氧化鈰能夠進入土壤的階段。

科學家們注意到美國*要求開展預處理項目以便限制直接將工業金屬排放到公有的廢水處理廠。然而，研究人員認為人造納米材料---盡管在廢水處理廠系統，它是可以測量的---沒有受到監控，也沒有受到法律監管，對活性污泥細菌（activated sludge bacteria）擁有較高的親和力，因而在生物固體中聚集。

研究人員指出大豆作物是利用化石燃料驅動的設備來進行種植的，因此人造納米材料也能夠通過尾氣排放而被積累在土壤之中。

這項研究證實種植在含有氧化鋅納米顆粒的土壤之中的大豆植物富集鋅：這種植物吸附鋅到它們的莖部、葉子和豆子之中。根據Holden的說法，食物質量受到影響，但是如果鋅在植物中以離子或鹽形式存在的話，那么它可能對吃大豆的人們沒有害處。對二氧化鈰納米顆粒而言，這種顆粒并不在大豆植物中富集，但是植物生長受到阻礙。大豆根瘤發生變化，其中共生菌通常在根瘤之中積累，并將空氣中氮氣轉化為銨鹽，從而為大豆提供營養。大豆根瘤中發生的變化表明對土壤中的人造納米材料積累而言，更多地使用人造肥料可能是必需的。

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