土壤中微塑料的生态效应与生物降解

作     者：刘鑫蓓 董旭晟 解志红 马学文 骆永明 LIU Xinbei;DONG Xusheng;XIE Zhihong;MA Xuewen;LUO Yongming

作者机构：山东农业大学资源与环境学院土肥资源高效利用国家工程实验室山东泰安271018 山东农业大学动物科技学院反刍动物营养与生理实验室山东泰安271018 山东农大肥业科技有限公司山东泰安271000 中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所)南京210008 

出 版 物：《土壤学报》 (Acta Pedologica Sinica)

年 卷 期：2022年第59卷第2期

页      面：349-363页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1204[管理学-公共管理] 082803[工学-农业生物环境与能源工程] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 120405[管理学-土地资源管理] 0713[理学-生态学] 

基　　金：“美丽中国”生态文明科技工程专项(XDA23050102) 国家自然科学基金(NSFC)-山东省联合基金重点支持项目(U1806206) 山东农业大学引进人才科研启动基金资助 

主　　题：土壤 微塑料 生态效应 食物链 微生物 生物降解 

摘      要：塑料污染已成为环境污染治理中重要的一部分,其生态效应和防治一直是近几年污染防治的关注点。由于塑料在环境中较难降解,经过环境中风化等物理作用,这些难以降解的塑料最终形成了直径小于5 mm的微塑料。微塑料作为近几年全球重点研究的污染物,其生态效应和降解方法一直备受关注。除了塑料垃圾污染外,一次性塑料产品、地膜等农用材料的使用,也会造成土壤中微塑料的污染。土壤中的微塑料会通过发生横向和纵向迁移扩大污染范围,加大微塑料在土壤中的污染程度,给土壤微塑料治理带来了很大的挑战。本文从土壤环境、土壤微生物、植物体、食物链等方面综述了微塑料的生态效应,总结了近几年微塑料的危害,探讨了微塑料在植物和食物链中的积累,并且对微塑料沿食物链富集的风险进行分析。土壤微塑料的生态效应主要来自三个方面:塑料的主要成分、塑料合成过程中的添加剂、微塑料在环境中吸收挟带的污染物。微塑料能直接改变土壤的理化性质,影响土壤微生物群落的功能和结构多样性,并且会在植物体内积累,影响植物体健康。微塑料可能会通过饮食、饮水和呼吸等方式进入动物体和人体。除了通过沿食物链传递外,土壤微塑料还能通过扬尘的方式扩散到空气中,从而被食物链中不同层次的动物通过呼吸吸入到体内。一旦微塑料进入生物体内后,可能会进入生物体内的循环系统,从而在动物体内各处积累。还对微塑料的生物降解方法进行了论述,尤其是对真菌和细菌的降解机制进行了详细的讨论。研究发现土壤中的昆虫、细菌和真菌均具有降解微塑料的能力,这些生物也均能成为解决土壤微塑料污染很好的对策。考虑到微塑料在环境中的生态效应和持久性,结合现有的微塑料降解方法,本文对未来土壤微塑料的研究方向和重点进行了分析和展望。