2024年8月20日,我系王祥荣教授城市生态学研究团队在国际著名学术刊物Environmental Science & Technology上在线发表了题为“Integrated Analysis of Pollution Characteristic and Ecotoxicological Effect Reveals the Fate of Lithium in Soil-Plant Systems: A Challenge to Global Sustainability”的研究论文。锂具有优异的电化学性能,在锂电池生产中起着举足轻重的作用。然而,在人为因素的作用下,锂成为了环境介质中的新污染物。该研究利用多物种、多参数和多技术方法,以玉米、小麦、豌豆和蕹菜作为模式物种,模拟并构建土壤-植物系统,对锂的污染特征和生态毒理学效应进行了系统的评估。研究结果揭示,锂以无定形状态持续存在于土壤表面,能够改变表面功能基团和化学键,同时锂具有较高的迁移性,弱酸提取态锂占外源锂的29.66%~97.02%,但少量的外源锂倾向于形成残渣态组分。植物分析表明,经过21天的培养后,10~80mg/kg的锂能够显著促进玉米和豌豆的生长,但抑制四种植物地上部长度的LC50为173.58~315.63 mg Li/kg,整体表现出“低促高抑”的毒物兴奋作用。锂在四种植物叶片中的富集量至高达1127.61~4719.22 mg/kg,其无机态组分占18.60%~94.59%,细胞质组分占38.24%~89.70%。随着处理水平的增加九种植物激素含量呈现先上升后下降的动态趋势,PLS-SEM模型分析继而表明锂对植物的生长刺激作用可能与其对植物激素水平的影响有关。进一步又发现,蕹菜表现出较优异的锂富集能力和胁迫耐受性,有希望在未来成为潜在的修复物种。该研究有助于更全面地理解锂在土壤-植物系统中的环境行为,数据和结果将有利于理解、发现和应对全球可持续发展下锂带来的新挑战。
博士生许志楠为该文第一作者,王祥荣教授为通讯作者,博士生彭思、裴璐瑶、周柯岑为参与作者。论文DOI:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.4c02471。近年来,在“十三五”国家重点研发计划项目资助下,王祥荣教授团队着力多尺度多要素的城市生态安全研究,聚焦气候变化与生态响应、新污染物识别与风险控制、区域生态安全与保障等前沿课题,助力城市可持续发展和生态文明建设。
供稿:王祥荣课题组
编辑:李博海
审核:张立武