浙江农林大学章海波团队在农田土壤微塑料污染及其生态环境效应方面取得进展

科技工作者之家 2020-07-21

来源:农环视界

微塑料是指环境中粒径小于5 mm的塑料颗粒或纤维。过去对环境微塑料的研究主要集中在海洋环境。近年来,陆地生态系统尤其是农田土壤中的微塑料污染也开始受到关注,有报道认为土壤中每年输入的微塑料量是海洋输入量的4-23倍。最近《Nature Sustainability》报道了微米、亚微米级微塑料可被小麦、生菜等作物吸收,使农田微塑料的污染问题及其潜在健康风险更引起了大家的重视。此外,农田土壤中微塑料的污染对土壤中其它化学物质的影响以及对土壤生态系统的效应也是最近关注的热点。

浙江农林大学环境与资源学院章海波团队在国家自然科学基金项目(41771351)和浙江省自然科学基金重点项目(LZ19D010001)等支持下,开展了杭州湾沿岸长期覆膜农田土壤微塑料污染调查研究,结果显示,长期覆膜种植的农田土壤中薄膜类和纤维类微塑料的丰度要显著(p<0.05)高于一般大田土壤;源解析结果认为,即使在长期覆膜种植的农田中,除了薄膜残留产生的微塑料外,长期灌溉输入、包装袋和塑料垃圾等残留风化对农田土壤中微塑料污染也有较大贡献。

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进一步研究也发现:农田土壤中的微塑料污染一方面会对抗生素等化学污染物的环境行为产生影响。通过利用实际环境中的发泡类聚苯乙烯微塑料与土霉素的吸附—解吸试验发现,环境中的微塑料由于风化形成的疏水表面以及微孔结构使其对土霉素具有更强的吸附能力,从而使环境微塑料可能成为土壤介质中抗生素的新载体而影响其迁移与降解。另一方面,土壤中微塑料污染也会通过改变土壤物理环境对土壤酶和微生物的群落结构产生影响。

通过在酸性农田土壤中添加1%和5%含量的微米级聚乙烯和聚氯乙烯微塑料的培养试验发现:两种微塑料都能够抑制FDA水解酶的活性、而促进脲酶和酸性磷酸酶的活性。同时,聚乙烯微塑料对土壤中固氮类微生物群落,如伯克氏菌科(Burkholderiaceae)的丰度有显著的促进作用,而5%的聚氯乙烯微塑料和1%的聚乙烯微塑料分别对鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)和黄色杆菌科(Xanthobacteraceae)具有显著的抑制作用,而这两类微生物群落被认为是与土壤中外来有机污染物的降解转化有关。

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来源:nhsj-wx 农环视界

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微塑料 生态环境 土壤结构

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