随着科技的进步,化学污染物引发的环境污染问题日益严重,而环境材料因具有最低环境负荷和优越的使用功能,近年在环境污染治理领域的应用受到了前所未有的重视。基于此,我们首先探究了植物非必需金属元素镉（Cd）和必需金属元素铜（Cu）胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性以及生态环境材料凹凸棒粘土在基质中的存在能否有效缓解其对黄芪幼苗的生理学毒性作用,继而探究了不同浓度MNPs-Fe₃O₄（磁性四氧化三铁纳米颗粒）和不同外径MWCNTs（多壁碳纳米管）对水稻幼苗的生理学效应以及MNPs-Fe₃O₄对NP（硝基苯酚）生理学毒性、MWCNTs对TCB（1,2,4-三氯苯）生理学毒性的缓解作用。主要有以下发现:（1）硝酸镉(1 mmol·L^-1、5 mmol·L^-1、10 mmol·L^-1、15 mmol·L^-1)胁迫提高了黄芪幼苗根系和叶片中镉含量、根系过氧化氢（H₂O₂）含量、丙二醛含量、质膜透性和根尖膜损伤程度,抑制了幼苗的生长,降低了叶片PS II（光系统II）光化学效率和叶绿素含量;同时,根系SOD（超氧化物歧化酶）、APX（抗坏血酸过氧化物酶）POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）活性以及可溶性蛋白与可溶性糖含量呈现先升高后降低趋势。非镉胁迫条件下,基质中凹凸棒粘土的存在未对幼苗产生不良影响;在镉胁迫下,基质中凹凸棒粘土的存在显著缓解了镉胁迫对黄芪幼苗的上述不良影响。进一步观察显示,基质中凹凸棒粘土对黄芪幼苗根系镉胁迫的缓解作用随着镉胁迫时间的延长而提高。上述研究结果表明,培养基质中凹凸棒粘土的存在能够在一定程度上缓解镉胁迫对黄芪幼苗的不良影响。（2）硫酸铜(2 mmol·L^-1、8 mmol·L^-1、15 mmol·L^-1、20 mmol·L^-1)胁迫使得黄芪幼苗组织（根系和叶片）中铜含量、根系H₂O₂含量、SOD活性、MDA含量和根尖膜损伤程度上升,抑制了幼苗的生长,降低了根系APX活性、叶片PS II光化学效率和叶绿素含量;同时,根系POD和CAT活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量呈现先升高后降低趋势。非铜胁迫下,基质中凹凸棒粘土的存在未对幼苗产生不良影响;在铜胁迫下,基质中凹凸棒粘土的存在显著缓解了铜对黄芪幼苗的上述胁迫作用。进一步观察显示,基质中凹凸棒粘土对黄芪幼苗根系铜胁迫的缓解作用会随着铜胁迫时间的延长而提高。上述研究结果表明,培养基质中凹凸棒粘土的存在能够在一定程度上缓解铜对黄芪幼苗的胁迫作用。（3）将水稻幼苗置于不同浓度(100 mg·L^-1、500 mg·L^-1、1000 mg·L^-1、2000 mg·L^-1)的MNPs-Fe₃O₄悬浮液培养21d后,与对照相比,MNPs-Fe₃O₄处理促进了水稻幼苗的生长,提高了叶片PS II光化学活性和叶绿素含量、根系可溶性糖含量和活性氧(O₂^·-和H₂O₂)水平以及抗氧化酶（SOD,POD,CAT和APX）活性。NP(70μmol·L^-1、140μmol·L^-1、280μmol·L^-1、560μmol·L^-1)胁迫抑制了幼苗的生长,降低了PS II光化学活性和叶绿素含量,并呈现一定剂量效应关系;同时,随着NP浓度的增加,根系可溶性糖含量,活性氧(H₂O₂和O₂^·-)积累量和抗氧化酶（SOD,POD,CAT和APX）活性先升高后降低。NP(280μmol·L^-1)胁迫5 h后,培养基质中加入MNPs-Fe₃O₄(2000 mg·L^-1)超声振荡30 min,继而借助外磁场将其从培养基质中分离,显著缓解了NP胁迫对水稻幼苗的上述不良影响。上述研究结果表明,MNPs-Fe₃O₄处理优化了水稻幼苗的生长并且显著缓解了NP对其的生理学毒性作用;此外,MNPs-Fe₃O₄易于磁分离,可有效避免氧化铁纳米材料对环境的二次污染。（4）将水稻幼苗暴露于不同外径的MWCNT_S(1g·L^-1)悬浮液中培养10 d后,与对照相比,<8nm和20–30 nm MWCNTs处理抑制了水稻幼苗的生长,降低了叶片PS II光化学活性和叶绿素含量;同时,根系O₂.^-积累量和CAT活性上升,而可溶性糖与可溶性蛋白含量、SOD、POD和APX活性降低;相较<8 nm MWCNTs处理,20–30 nm MWCNTs处理对幼苗上述不良影响有所减轻;而>50 nm MWCNT_S处理则显著优化了幼苗的生长、提高了叶片PS II光化学活性和叶绿素含量以及根系可溶性糖与可溶性蛋白含量,并且维持了根系活性氧代谢平衡。非TCB处理条件下,添加外源MWCNT_S显著提高了根系可溶性糖含量,叶片PS II光化学活性和叶绿素含量;与单独TCB(40 mg·L^-1)处理相比,TCB(40 mg·L^-1)+MWCNTs(>50 nm,1g·L^-1)复合处理显著缓解了TCB胁迫对水稻幼苗的生长、叶片PS II光化学活性和叶绿素含量,根系可溶性糖和可溶性蛋白含量以及活性氧代谢和抗氧化酶活性的不良影响。上述结果表明,MWCNT_S对水稻幼苗的生理效应具有粒子尺寸依赖性,且其能够显著缓解TCB对水稻幼苗的生理学毒害作用。