MgO NPs作为吸附剂、抗菌剂、阻燃材料和电气绝缘材料等在生活和生产中有着广泛的应用。在使用过程中MgO NPs会以工厂污水、废弃物等形式进入生态系统中,威胁生态系统的安全。已有研究表明MgO NPs会对生物产生毒性影响。一般认为其生物毒性除与MgO NPs自身特性有关外,与其释放出的Mg²⁺也有密切关系。但到目前为止,在有关MgO NPs生物毒性的研究中,还缺乏对Mg²⁺浓度的实时、动态的测量与分析。本文选择我国种植面积较大的农作物—小麦（Triticum aestivum L.）作为受试植物,将其培养于MgO NPs悬浮液中,研究MgO NPs对小麦生长状况的影响。同时使用镁离子选择性微电极对MgO NPs悬浮液中Mg²⁺浓度进行实时连续测量,以弥补现有研究的不足。将粒径为50 nm的MgO NPs配制成20～100 mg/L的MgO NPs悬浮液,培养处于生根阶段的小麦3 d。使用镁离子选择性微电极检测48 h内MgO NPs悬浮液中Mg²⁺浓度的变化。发现Mg²⁺的释放是一个动态变化的过程,除了随MgO NPs浓度的增高而增加之外,随着时间的推移Mg²⁺的浓度也在不断增加。32 h后Mg²⁺浓度变化减缓,48 h后Mg²⁺浓度基本达到最大值。此外,相比于未培养小麦的情况,培养小麦时MgO NPs悬浮液在前4 h左右Mg²⁺浓度上升较快,这可能与小麦根系分泌物有关。MgO NPs浓度为40 mg/L时,对小麦根部生长开始产生抑制作用,浓度越大抑制作用越明显。结合检测结果配置对应浓度的Mg²⁺溶液处理生根阶段的小麦,发现Mg²⁺浓度为5～20 mg/L时,对小麦根部生长具有明显的促进作用,当浓度为50 mg/L时开始对根部生长有抑制作用。而MgO NPs悬浮液在48 h内释放的Mg²⁺浓度上限为24.31 mg/L,远小于50 mg/L。表明MgO NPs对小麦生长的毒性影响主要是由其自身的纳米特性造成的,而不是释放出的Mg²⁺。另外生长环境的pH值也会影响纳米粒子中离子的释放及其与植物间的相互作用。本文在水培条件下调节pH值模拟不同的生长环境,进一步探究不同pH值下MgO NPs悬浮液中Mg²⁺浓度的动态变化及MgO NPs对小麦的影响。考虑到最适合小麦生长的pH值为6.5,pH<5或pH>8时均不利于其生长。本文选择用50 m L,pH 6.5、6、5.5的水溶液配成80 mg/L的MgO NPs悬浮液培养生根阶段的小麦3 d作为实验组,同时用80 mg/L的MgO NPs悬浮液处理作为对照组。利用镁离子选择性微电极对48 h内MgO NPs悬浮液中Mg²⁺浓度进行实时动态检测。发现在调节pH的条件下,MgO NPs悬浮液中释放的Mg²⁺浓度随时间的推移而增加,且释放的Mg²⁺浓度与对照组相比均有明显的增加。培养小麦时,实验组测得的Mg²⁺浓度曲线随着时间的推移,先上升后略有下降的趋势。而对照组测得的Mg²⁺浓度曲线在上升后逐渐趋于平稳。测量小麦根长发现,实验组小麦的根长比对照组略有增长。调节pH的情况下,增加了MgO NPs悬浮液中Mg²⁺的释放,同时增加了小麦对Mg²⁺的吸收,从而在一定程度上减轻了MgO NPs对小麦根部的抑制作用。本文通过镁离子选择性微电极对MgO NPs与小麦相互作用过程中的Mg²⁺浓度进行实时检测,探究不同pH值下MgO NPs悬浮液中Mg²⁺浓度的变化规律以及MgO NPs对小麦生长的影响。本文的研究结果对于深入研究Mg²⁺在MgO NPs生物效应中所起的作用具有重要的意义。