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防晒霜、洗涤液和化妆品中含有微小的金属纳米颗粒，这些颗粒在一天结束后会被冲入下水道，或是在生产过程中被排放。最终，这些纳米颗粒会进入农业土壤。根据一组环境科学家最近对在两种人造纳米材料（MNMs）污染的土壤中种植的大豆进行的首次重要研究，这一现象令人担忧。该研究由美国加州大学圣巴巴拉分校布伦环境科学与管理学院的科学家领导，结果发表在《PNAS》期刊上。

论文通讯作者、布伦环境科学与管理学院教授Patricia Holden表示：“过去几十年，我们的社会环保意识不断增强，这促使政府和科学家提出关于新型化学成分安全性的问题。”她解释，这项研究有助于揭示纳米材料等新兴行业潜在的环境影响，最终目标是发现更环保的替代品。

研究以大豆为对象，因为这种作物易受人造纳米材料影响。结果表明，土壤中的人造纳米材料会影响作物的产量和质量。

研究人员研究了两种常见纳米颗粒——氧化锌和二氧化铈——对温室土壤中大豆的影响。氧化锌用于化妆品、洗涤液和防晒霜；二氧化铈用作催化转化器组分以减少一氧化碳排放，也用于燃料以提高燃烧效率。

氧化锌纳米颗粒可能溶解、持续存在或重新形成颗粒，这取决于废水处理过程。在废水处理最后阶段，会产生一种称为生物固体的固体材料，它能使土壤肥沃，并回收氮和磷。氧化锌和二氧化铈正是通过这一途径进入土壤。

科学家指出，美国环保局要求开展预处理项目以限制工业金属直接排放到公共废水处理厂。然而，人造纳米材料虽可在废水处理系统中检测到，但未受监控或法律监管，它们对活性污泥细菌有高亲和力，因此在生物固体中聚集。

研究人员还指出，大豆种植使用化石燃料驱动的设备，因此人造纳米材料也可通过尾气排放积累在土壤中。

研究证实，种植在含氧化锌纳米颗粒土壤中的大豆会富集锌：植物将锌吸收到茎、叶和豆子中。Holden表示，食物质量受到影响，但如果锌以离子或盐形式存在，可能对食用者无害。对于二氧化铈纳米颗粒，它们不在大豆中富集，但会阻碍植物生长。大豆根瘤发生变化，共生菌通常在根瘤中固定氮气，为大豆提供营养。根瘤变化表明，土壤中人造纳米材料积累可能需要更多使用人造肥料。