Ökotoxikológiai vizsgálatok TiO2-alapú kereskedelmi fotokatalizátorra

Ecotoxicological investigations on TiO2-based commercial photocatalyst

Abstract

The results of nanotechnology have become part of our everyday life in many areas. Based on the research so far, the effect of these substances on the physiological, morphological, biochemical and genetic characteristics of plants can be observed. Considering these, they can also have several negative effects on the environment: they reduce plant biomass growth and photosynthetic pigment content. Moreover, they can result in smaller leaves and shorter roots. One important group of nanomaterials is TiO2-based semiconductors, also known as photocatalysts.

The main goal of the research was to carry out an ecotoxicological test on a well-known, commercially available, TiO₂-based photocatalyst (P25) using common duckweed (Lemna minor) as a model plant. During the tests, the effects of different nanomaterial concentrations on the biomass growth of the experimental plant, changes in the number of individuals, photosynthetic pigment content and the efficiency of light energy utilization were assessed. Our results can contribute to a deeper understanding of the effects of nanomaterials on the aquatic environment and plants.

ÖSSZEFOGLALÓ

A nanotechnológia eredményei számos területen váltak a mindennapjaink részévé. Az eddigi kutatások alapján, ezen anyagok hatása sokrétű lehet a növények fiziológiai, morfológiai, biokémiai, genetikai jellemzőire. Ezek figyelembe vételével számos negatív hatást is gyakorolhatnak a környezetre: csökkentik a növények biomassza-gyarapodását és a fotoszintetikus pigmenttartalmat, kisebb leveleket és rövidebb gyökereket eredményezhetnek. A nanoanyagok egyik fontos csoportját a fotokatalizátorként is ismert TiO₂-alapú félvezetők képezik.

A kutatás fő célja egy ökotoxikológiai vizsgálat kivitelezése egy jól ismert, kereskedelemben is kapható, TiO₂-alapú fotokatalizátorra (P25), modellnövényként a közönséges békalencsét (Lemna minor) használva. A vizsgálatok során felmérésre kerültek a nanoanyag különböző koncentrációinak hatása a kísérleti növény biomassza-gyarapodásra, egyedszám-változásra, fotoszintetikus pigment-tartalomra valamint a fényenergia-hasznosítás hatásfokára. Eredményeink hozzájárulhatnak a nanoanyagoknak a vízi környezetre és növényekre gyakorolt hatásainak a mélyrehatóbb megismeréséhez.