微塑料和菲对土壤化学性质、酶活性及微生物群落的影响

作     者：刘沙沙 秦建桥 吴贤格 LIU Sha-sha;QIN Jian-qiao;WU Xian-ge

作者机构：肇庆学院环境与化学工程学院广东省环境健康与资源利用重点实验室肇庆526061 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2024年第45卷第1期

页      面：496-507页

核心收录：

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：肇庆学院优秀青年教师科研能力提升计划项目(YQ202105) 广东省普通高校重点领域专项(科技服务乡村振兴)(2021ZDZX4023) 国家自然科学基金项目(42007317) 肇庆市科技创新指导类项目(2022040302005)。 

主　　题：微塑料 菲(PHE) 土壤性质 酶活性 微生物群落 

摘      要：微塑料和多环芳烃(PAHs)因在土壤环境中广泛存在及其潜在生态风险而受到越来越多的关注.然而,关于微塑料-PAHs复合污染对土壤生态系统的影响鲜有报道.选用聚乙烯(PE)/聚丙烯(PP)和菲(PHE)作为微塑料和PAHs的代表,进行为期300d的微宇宙培养实验,利用土壤农业化学分析方法和16S扩增子测序技术研究PE/PP和PHE的单一和复合污染对土壤化学特性、酶活性和微生物群落(数量、结构、功能)的影响,分析PE/PP和PHE存在下土壤性质、酶活性和菌群的互作关系.结果表明,PE/PP和PHE的单一和复合污染对土壤pH值、有效磷(AP)和微生物(细菌、放线菌、霉菌)数量没有产生明显影响,但显著提高了荧光素二乙酸酯酶(FDAse)活性;PE、PP、PHE-PE和PHE-PP的添加显著增加了土壤有机质(SOM)含量和脲酶活性,PHE、PHEPE和PHE-PP显著增强了脱氢酶和磷酸酶活性及速效氮(AN)含量;PHE的添加对微生物群落影响不大,PE、PP、PHE-PE和PHE-PP对群落产生了一定的影响.PE/PP和PHE能够促进微生物产生能量、生长和繁殖,加快污染物的代谢/降解和细胞膜转运等功能.PE/PP和PHE引起的AN和SOM变化是影响土壤酶活性的关键因子,AN、AP和pH的改变是微生物数量增加的主要原因;微生物群落结构的改变与土壤化学性质、酶活性具有一定的相关性,其中SOM对菌群的影响达到了显著水平,土壤中不同碳源(PE/PP和PHE)的存在及菌与菌之间的互作关系也会影响微生物群落的组成.综上,PE/PP和PHE通过改变土壤化学性质、酶活性和微生物群落及其互作过程来促进菌群适应污染物胁迫.