研究背景
纳米技术的发展和金属基纳米颗粒 (MNPs) 在各种消费品中的广泛使用使得大量的纳米粒子释放到土壤环境中。由于其独特的纳米和金属特性，MNPs 在土壤中积累将不可避免地威胁土壤健康和植物生长。
根际是植物根系和土壤之间的界面。它是营养物质和微生物作用于植物根系并通过根系进入植物体内参与物质循环的门户，是植物抵御污染物的第一道屏障。健康的植物根际环境是植物生长发育的关键。
考虑到根际微环境的重要性，有必要对金属基纳米颗粒和植物根际微环境的相互作用进行系统概述，进而揭示 MNPs 暴露对植物生长的潜在风险。
研究内容
近日，中国农业大学的芮玉奎教授和伯明翰大学张鹏教授以广泛应用于商业产品中的 Ag NPs 和 ZnO NPs 为例，结合其他种类的 MNPs（如 TiO2、CuO、CeO2等）探讨了 MNPs 与植物根际微环境之间的相互作用，并基于目前研究的不足之处，对 MNPs 在农田土壤中可能存在的环境风险提出了几条建议。
该成果以“Interplay of metal-based nanoparticles with plant rhizosphere microenvironment: implications for nanosafety and nano-enabled sustainable agriculture” (《金属基纳米颗粒与植物根际微环境的相互作用》) 为题，发表在发表在英国皇家化学会期刊 Environmental Science Nano 上。
▲ |
然而，根际土壤环境复杂，一些土壤性质如 pH、有机物、氧化还原电位和微生物群不同于大块土壤，可能会影响 MNPs 在土壤-植物系统中的行为，并对农田生态系统产生不确定后果。这些信息将帮助我们从根际微环境的角度理解 MNPs 对农田生态系统的环境影响。
论文信息
https://doi.org/10.1039/D2EN00803C
作者简介
中国农业大学资源与环境学院
本文第一作者，目前于中国农业大学芮玉奎教授团队攻读博士学位。以第一作者在Environmental Science: Nano、Critical Reviews in Environmental Science and Technology、Journal of Hazardous Materials 期刊上发表 SCI 论文 3 篇。他的主要研究方向为纳米材料的农业应用。
伯明翰大学
本文通讯作者，伯明翰大学地理、地球和环境科学系高级研究员，玛丽居里研究学者。长期致力于重金属、纳米材料及其它新型污染物的环境行为与毒理学、污染物定量标记、纳米农用技术等方面的研究。在 PNAS、Nature Plants、Nature Protocols、Nano Today、ES & T、EST & Letters 等重要国际刊物发表论文 70 余篇。现担任 PLoS One 和 Agriculture 编辑、Environmental Toxicology and Chemistry 编委、Environmental Pollution 和 Frontiers in Toxicology 专刊的客座编辑、Elsevier 出版社“纳米农用技术”专刊受邀编辑，英国牛顿基金评审专家、美国毒理学会正式会员。
中国农业大学
本文通讯作者，中国农业大学资源与环境学院教授，博士生导师，长期从事土壤重金属治理和农产品安全、纳米植物学效应及其在农业上的应用。在 Nature food、ACS Nano、Water Research、Journal of Hazardous Materials、EST & Letters、Environmental Pollution 等期刊上发表 SCI 论文 200 余篇，其中高被引论文 6 篇，SCI 他引次数 4000 余次。先后主持国家自然科学基金 1 项、国家重点研发计划子课题 2 项、“十一五”国家科技支撑计划重点项目子课题 1 项。现担任 Plant Physiology and Biochemistry、Biocell 以及 Current Materials Science 编委，北京食品学会理事，中国环境科学学会高级会员，中国管理科学学会环境管理专业委员会委员。
相关期刊
rsc.li/es-nano
Environ. Sci.: Nano
| 2-年影响因子* | 9.473分 |
| 5-年影响因子* | 9.35分 |
| 最高 JCR 分区* | Q1 环境科学 |
| CiteScore 分† | 13分 |
| 中位一审周期‡ | 48.5 天 |
Environmental Science: Nano 全面报道具有环境用途的工程纳米材料的设计和应用研究，以及人工与天然纳米材料在生物和环境体系中的相互作用。发文范围包括但不限于：纳米材料在水、空气、土壤、食物和能源可持续性等领域的新应用；纳米材料在生物系统中的相互作用以及纳米毒理学研究；纳米尺度材料的环境宿命、反应性和转化；环境中的纳米尺度过程；可持续性纳米技术，包括纳米材料的合理设计、生命周期评价、风险／效益分析等。
Editor-in-Chief
Peter Vikesland