TiO2对黄瓜幼苗营养元素影响的深度探究：ICP-OES 与 LA-ICP-MS 联用新发现

《Analytica Chimica Acta》：Investigation on effects of TiO2 on cucumber seedlings using ICP-OES and LA-ICP-MS

来自 [未提及具体单位] 的研究人员用 ICP-OES 和 LA-ICP-MS 研究 TiO2对黄瓜幼苗营养元素影响，成果助力农业发展。

　　随着 TiO₂在各领域应用不断拓展，其不可避免地进入土壤，致使植物根系接触高浓度 TiO₂的可能性增大。因此，研究 TiO₂暴露条件下植物的生长情况意义重大。在这项研究中，研究人员采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA-ICP-MS）相结合的方法，评估 TiO₂对黄瓜幼苗不同部位营养元素含量和分布的影响。结果显示，低浓度（50mg/L、100mg/L 和 200mg/L）的 TiO₂对黄瓜幼苗的生长有逐渐增强的促进作用，而高浓度（500mg/L）的 TiO₂则对植株有显著的抑制作用。用 ICP-OES 测定了 200mg/L TiO₂培养的黄瓜幼苗根、茎、叶中 Ti、K、Ca、Mg、Mn、Fe、Zn 和 Cu 等元素的含量，结果表明 TiO₂的吸收增加了植物体内营养元素的含量。利用 LA-ICP-MS 对根、茎、叶中的 Ti、Ca、Mg、Mn、Fe、Zn 和 Cu 进行高分辨率成像，发现 Ti 主要在叶片边缘积累，叶片中的 Ca、Mg、Mn、Fe、Zn 和 Cu 主要集中在主脉和侧脉。通过 ICP-OES 和 LA-ICP-MS 评估植物体内元素的含量和分布，为研究纳米颗粒在植物体内的作用机制提供了新思路，也为正确使用纳米材料提供了理论依据，对促进农业可持续发展意义非凡。

实验部分的材料和方法细节在支持信息中有更详细的介绍。TiO₂呈多面体形状，粒径约 30nm，在水溶液中易团聚，形成流体动力学直径为 681.0nm 的聚集体，还展示了其表面电位。

研究人员得出结论，结合 ICP-OES 和 LA-ICP-MS 评估了 TiO₂对黄瓜幼苗营养元素含量和分布的影响。通过量化黄瓜幼苗的鲜重、干重、根长、茎长和最大叶宽，发现低浓度（50mg/L、100mg/L 和 200mg/L）的 TiO₂能促进黄瓜幼苗生长，且促进作用随浓度增加而增强。

研究人员声明不存在已知的可能影响本文工作的财务利益或个人关系冲突。作者们感谢中国国家自然科学基金（22274017、22104012、22334003）的资助，也特别感谢东北大学分析测试中心的仪器分析支持。