1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 二氧化硅

表1列出了2种二氧化硅的来源、尺度和比表面积。

1.1.2 化学试剂

菲, 纯度98%, 购自Fisher Scientific Inc.;丙酮, 色谱纯, 购自Fisher Scientific Inc。

1.1.3 种子

卷心菜 (B.oleracea) 、胡萝卜 (D.carota) 和黄瓜 (C.sativus) 3种蔬菜种子购自超市。

预实验中确定这3种种子的发芽率均>85%。

1.2 研究方法

1.2.1 幼苗培养[14]

种子在10%的次氯酸钠溶液中浸泡10 min消毒, 用去离子水冲洗3遍后, 于 (25±1) 在

去离子水中浸泡过夜;然后转移至放置于100 mm×15 mm灭菌培养皿中的滤纸上, 每个

培养皿事先已加入5 mL去离子水。培养密度为10个/皿, 种子间两两间隔1 cm以上;培

养温度为 (25±1) , 避光, 培养时间24～48 h, 直至初生根长20～30 mm。培养期间,

 每24 h更换一次滤纸、去离子水以及培养皿。培养结束时选取初生根长20～30 mm、

根部无破损的幼苗进行试验。

1.2.2 菲的吸附

菲的吸附量根据菲分子横截面积和二氧化硅的表面积计算。100.0%单分子层吸附时, 菲

的用量按式 (1) 计算:

1.2.3 幼苗根伸长试验[14]

幼苗根伸长试验均在培养箱中进行, 温度为 (25±1) , 避光。

1.2.3.1 24 h暴露试验

根据纳米二氧化硅的实际施用浓度和先期实验结果, NP-Si对幼苗生长作用试验的浓度确定

为20.0mg/mL、2.0 mg/mL、200μg/mL以及20μg/mL;MP-Si的浓度确定为20.0 mg/mL和

2.0 mg/mL;以去离子水进行阴性对照试验, 0.05 mol/L CdCl2溶液进行阳性对照试验。每

个浓度30棵幼苗, 分3个培养皿进行, 每个培养皿10棵幼苗, 幼苗两两间隔1 cm左右;每个培

养皿中二氧化硅悬浊液的体积为5 m L;培养皿底部外壁作好标记, 以区分每棵幼苗。

1.2.3.2 24 h蒸馏水处理试验

NP-Si 20 mg/mL下对于卷心菜幼苗的生长影响试验共持续48 h, 前24 h为二氧化硅暴露实

验, 后24h将幼苗洗去表面的NP-Si后转移至干净的培养皿中, 该培养皿中除干净的滤纸外,

 仅含5 mL蒸馏水。试验期间每24 h测定一次培养皿中液体的pH值。同样以去离子水进行

阴性对照试验, 0.05 mol/L CdCl2溶液进行阳性对照试验。共30棵幼苗, 分3个培养皿进行,

 每个培养皿10棵幼苗, 幼苗两两间隔1 cm左右;每个培养皿中蒸馏水体积为5 mL;培养皿底

部外壁作好标记, 以区分每棵幼苗。

1.2.3.3 菲吸附前后暴露试验

菲吸附前后的24 h暴露试验中, NL NP-Si和Phen NP-Si的试验浓度为2.0 mg/mL, NL MP-

Si和Phen MP-Si的试验浓度为20 mg/mL;同时测定了0.15 mg/mL菲的毒性 (2.0 mg/mL的样

品中, 菲的最高浓度为0.11 mg/mL) 。其余试验条件和方法同“24 h暴露试验”。

1.2.4 FTIR测定

为了确定研究过程中, 菲是否由NP-Si吸附而不是与其混合, 以及菲的吸附对NP-Si的影响, 在

本研究中运用了FTIR进行测定。测定前, 分别取10mg NP-Si、Phen NP, 或化合物菲与200 

mg碾磨后的KBr (IR纯, 99+%, Fisher Scientific) 混合均匀, 压成直径10 mm的薄片, 然后

经FTIR仪扫描测定红外光谱。

1.3 数据统计分析

试验结果以“均值±标准偏差” (SD) 以及95%置信区间表示, 采用Student’s t-test和one-way ANOVA

进行分析。