納米銀AgNPs具有優良的廣譜抗菌性能，是目前應用最廣泛的納米材料之一。大量的納米銀在生產和使用過程中被釋放到水體中，對水生態環境造成了一定影響。已有研究探索了納米銀對水域碳氮循環等生態過程的影響，但對水生植物是否改變以及如何調節納米銀對這些生態過程的影響還缺乏基本了解。
中國科學院武漢植物園水域生態過程研究團隊模擬了植物（小香蒲）存在與缺失等兩種河岸帶濕地生境，設置了納米銀濃度梯度和硝酸銀陽性對照，測定分析了植物生長狀況及其對納米銀的吸收情況、土壤理化性質、土壤溫室氣體排放、土壤反硝化速率以及功能微生物的基因豐度。
研究結果發現：納米銀釋放了大量的銀離子，改變了植物生長和養分吸收，在短期內抑制了植物缺失土壤的反硝化速率，加強了土壤溫室氣體（CO2、CH4和N2O）排放，而且納米銀比硝酸銀對碳排放的促進效應更強（圖1）。在有植物生長時，納米銀對土壤反硝化速率以及CH4、N2O排放無顯著影響。研究表明水生植物可以通過吸收銀離子、改變土壤理化性質以及調控功能微生物群落等多種途徑來緩解納米銀對生態過程的短期負面作用。
研究成果以“Aquatic macrophytes mitigate the short-term negative effects of silver nanoparticles on denitrification and greenhouse gas emissions in riparian soils”為題發表在期刊Environmental Pollution，博士研究生何剛為論文第一作者，劉文治研究員為通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金優青項目和湖北省自然科學基金杰青項目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118611
圖1 納米銀和硝酸銀對濕地溫室氣體排放以及反硝化過程的影響
