硅藻土与水葫芦（Vallisneria natans）的协同作用增强了沉积物中镉的植物修复效果

《ACS ES&T Water》：Synergistic Interaction of Diatomite and Vallisneria natans Enhances Cadmium Phytoremediation in Sediments

重金属污染治理通过水植物Vallisneria natans与镁羟基磷灰石改性硅藻土协同增效，一年实验使生物量增长229%，镉去除率达92.22%。改性材料通过释放Fe、Mn、Zn、P等营养元素促进植物生长，并激活抗氧化系统（MDA减少51.25%），同时上调NRAMP转运蛋白增强重金属转运。该策略验证工程矿物可解锁植物内在解毒能力，为水体重金属污染治理提供新范式。

　　

水生沉积物中的重金属污染是一个长期存在的全球性挑战。虽然植物修复提供了一种环保的解决方案，但其效率常常受到污染物对植物毒性的影响而受到限制。在这里，我们提出了一种协同策略，通过使用氢氧化镁改性的硅藻土（Mg(OH)₂-DE）来增强水生植物Vallisneria natans的生长能力，从而克服了这一矛盾。在一项为期一年的微宇宙研究中，该方法在高镉（Cd）压力下使植物生物量增加了229%以上，使得沉积物中的镉去除率达到了92.22%。机制研究表明这种协同作用具有双重效果：该改良剂不仅提高了必需营养素（铁、锰、锌和磷）的生物可利用性，促进了植物的旺盛生长，还激活了强大的抗氧化防御系统，表现为应激标志物丙二醛的含量降低了51.25%。这种增强的生理韧性直接体现在植物提取重金属能力的提升上，具体表现为NRAMP金属转运蛋白的表达上调。我们的研究揭示了工程矿物如何释放植物自身的解毒能力，为受重金属污染的水生环境提供了一种高效且可持续的修复方法。