二氧化铈纳米颗粒(Cerium Nanoparticles)已经广泛被应用于一些工业过程中，它们很容易被释放到土壤中，与植物相互作用，并通过食物链的富集作用对生态环境和人类构成潜在威胁。因此，有必要评价CeO2NPs对植株毒性和营养品质的影响。本研究选用可食用大豆(Glycine max L.)籽粒作为实验材料，分别种植在CeO2NPs和Ce3+离子(CeCl3)浓度为0、25、75、225mg/kg的改性土壤中，栽培至第96天果实成熟，研究了CeO2NPs在大豆全生命周期中对植株生理生长和果实营养品质的影响。阐述了纳米颗粒对植物的环境毒性影响，研究结论具有一定的现实意义和理论参考。主要研究结果如下:
　　(1)CeO2NPs暴露在植株生长初期(21d)能够显著降低大豆株高，尤其是75，225mg/kgCeO2NPs，但到果实期(96 d)后这种差异并不显著。与对照组相比，225mg/kgCeO2NPs在第21天也显著降低植物生物量，而在第96天时高浓度的CeO2NPs和Ce3+显著降低了植株生物量，但是高浓度的CeO2NPs相比对照显著减少了大豆的果实产量，Ce3+没有表现出显著毒性。实验测定浓度下的CeO2NPs和Ce3+暴露在不同的生长周期内对叶片的相对叶绿素含量都没有造成显著差异。实验表明高浓度CeO2NPs能够影响大豆的生长和生物量积累，且随着处理时间的增加效果更加明显。
　　(2)对植物的抗氧化酶系统进行研究，与对照组相比，NPs和Ce3+离子处理直到大豆培养后的第21天，根部的CAT，SOD和POD水平都没有显着变化。而且所有处理对根部的MDA含量均无显着影响，225mg/kgCeO2NPs处理可使MDA含量增加30.8％。随着植株的生长，第96天时高浓度的CeO2NPs使根MDA显著降低，而离子组并不明显。所有的处理对于叶片氧化酶系统的作用并无明显差异。实验表明纳米二氧化铈对植物组织抗氧化系统的影响主要集中在根系，且随着暴露时间的增加效果更加明显。
　　(3)对Ce元素在根中的积累与形态分析显示Ce主要分布在根系中，转运到叶片和果实中的Ce相对较少，并且在21天和96天时浓度积累差别不大。同时CeO2NPs处理的根中有部分Ce3+的转化，并且随着时间的延长转化率也随之增加，在Ce3+处理组中，观察到到一些Ce3+转化为Ce4+，这种作用在第21天时更为明显。对植株各个组织矿质元素含量的分析结果表明CeO2NPs和Ce3+影响了矿质元素的分布，特别是与第21天相比，第96天大豆植株叶片中Ca、Mn含量显著增加，P、S、Cu、Mo含量显著减少，而此时，根和叶中矿质元素的变化趋势基本相同。对植株组织的Ce与常量微量元素的分析完善了纳米颗粒对植株营养元素分布作用机理的认识。
　　(4)通过对果实营养指标的评价，表明两种处理均影响了果实的营养品质，而225mg/kgCeO2NPs显著降低了果实产量。该实验为进一步认识纳米材料对植株可食用部分的潜在影响提供了新的线索，也为纳米材料在农业中的营养具有一定的参考意义。综上所述，我们的研究表明，CeO2NPs长期土壤暴露导致抑制大豆植物的生长繁殖，并且可以在土壤共同作用下，由根系转移到地上部分，高浓度的二氧化铈纳米颗粒可以降低大豆的果实产量，并影响果实品质，并通过食物链转移到一个机会的环境。调查NPs对植物可食用部分的潜在影响，可以更好地了解NPs可能构成的潜在环境威胁。