近日，环境与生态学院王震宇教授团队2021级本科生蒋奕以第一作者身份在中科院一区SCI期刊《Journal of Hazardous Materials》发表题为“Mechanistic insight into the intensification of arsenic toxicity to rice (Oryza sativa L.) by nanoplastic: phytohormone and glutathione metabolism modulation”的学术论文，曹雪松教授为通讯作者。蒋奕同学是王震宇教授指导的至善生，于2022年6月进入团队，在为期两年的培养周期内快速成长，最终完成了纳米塑料与砷联合毒性机制的研究。这项工作获得了国家自然科学基金委重大项目（42192572）的资助。

纳米塑料污染已引起全球的普遍关注。这些颗粒态污染物进入到环境中，因其具有高比表面积等特性，不可避免的与环境中已存在的其他污染物相互作用，进而对生物体产生联合毒性。本研究探究了环境相关浓度下，纳米塑料与水稻田中常见传统污染物-砷对水稻的联合毒性机制。结果表明，环境相关浓度下，纳米塑料对水稻生长未产生显著影响。然而，纳米塑料的存在，明显增加了砷对水稻的毒性效应。其主要机制为（1）纳米塑料抑制了水稻体内脱落酸合成和根表铁膜的形成，增加了水稻对砷的累积；（2）纳米塑料扰乱了水稻体内激素和谷胱甘肽的代谢过程，进而促进了水稻体内砷的氧化和向上转运；（3）纳米塑料抑制了水稻砷的抗氧化酶系统、砷的液泡隔离、砷外排等解毒途径。此外，本研究通过分根实验，率先证实了“特洛伊木马效应”不是纳米塑料提升水稻砷累积的主要机制。这些研究结果为客观评价纳米塑料环境风险提高了重要的理论依据。

纳米塑料增加砷对水稻毒性的主要机制示意图

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389424006654?via%3Dihub#fig0040