微塑料对稻田土壤-水界面重金属分布及迁移的影响

作     者：朱晓艳 王琪琛 姜懿真 武忠 柳钟惠 陈吉孝 王钰琳 袁宇翔 ZHU Xiao-yan;WANG Qi-chen;JIANG Yi-zhen;WU Zhong;LIU Zhong-hui;CHEN Ji-xiao;WANG Yu-lin;YUAN Yu-xiang

作者机构：吉林建筑大学市政与环境工程学院松辽流域水环境教育部重点实验室吉林长春130118 中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土地保护与利用全国重点实验室吉林长春130102 

出 版 物：《水生态学杂志》 (Journal of Hydroecology)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：10-20页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：吉林省自然科学基金(YDZJ202201ZYTS480,20240602034RC) 国家自然科学基金面上项目(42271129) 吉林省教育厅优秀青年项目(JJKH20240378KT) 黑土地保护与利用科技创新工程专项(XDA28100304) 

主　　题：微塑料 土壤-水微界面 重金属 原位高分辨率信息 迁移特征 

摘      要：研究微塑料(microplastics,MPs)对稻田土壤-水界面中重金属空间分布和迁移的影响机制,可为微界面环境中MPs和重金属交互作用及生态风险评估提供理论支撑和科学依据。2021年7月对采自东北地区稻田的土壤添加不同浓度不同粒径的MPs,借助薄膜梯度扩散技术(DGT)在毫米尺度上获取稻田土壤-水微界面生物有效态重金属元素的原位高分辨信息,并根据Fick第一扩散定律评估不同MPs添加处理下重金属元素的迁移特征和释放通量。结果表明:(1)稻田土壤-水微界面生物有效态Mn、Co、Fe、Ni、Zn、Pb、Cu和Cd浓度在剖面上具有显著的空间分布差异;(2)MPs的添加显著降低了有效态Cu(-50.7%~8%,P0.001)、Zn(-17.1%~-4.1%,P0.001)和Cd(-16.7%~-2.2%,P0.001)的浓度;(3)土壤MPs的添加改变了有效态Cu的迁移方向,使土壤由Cu源转化成Cu汇,说明MPs对Cu存在明显的吸附效应;(4)不同粒径MPs的添加对生物有效态Ni的影响差异较大,大粒径(80μm)MPs增加了其浓度,小粒径(10μm)则相反。