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土(tǔ)壤中(zhōng)微塑料的生态效應與生物降解

作者:劉鑫蓓,董旭晟,解志紅,馬學文(wén),駱永明

單位:山東農業(yè)大學資(zī)源與環境學院土(tǔ)肥資(zī)源高效利用作畫國家工程實驗室;山東農業(yè)大學動(dòn銀紅g)物科技學院反刍動(dòng)物營養與外制生理實驗室;山東農大肥業(yè)科技有限公司;中(zh懂子ōng)國科學院土(tǔ)壤環境與污染修複長車重點實驗室(南京土(tǔ)壤研究所)

卷期:《土(tǔ)壤學報》2022年第59卷第2期


生态效應主要指各種人為活動(dòng)對環境什場造成的污染和(hé)破壞,從而引起生态系統結構和(hé)功術民能的轉變。微塑料因為其持久性、多樣性和(hé)豐富性會對土(tǔ)壤環海山境造成很大的影響。土(tǔ)壤微塑料的生态效應主要來自用討三個(gè)方面:塑料的主要成分、塑料合著市成過程中(zhōng)的添加劑、在環境中(zh農的ōng)吸收的污染物。

由于顆粒大小不一且密度與土(tǔ)壤顆粒不光的同,微塑料會直接改變土(tǔ)壤的物理性質。小顆裡議粒的微塑料可(kě)以很輕易地被土(tǔ)壤中(zhōng)的生物群體體又吸收,甚至有可(kě)能在食物鍊中(zhōng)累積。此外,微塑國市料較大的表面積也提供了吸附土(tǔ)壤中(zhōng)污染物的媒子制介,從而使污染物在這些顆粒上富集。因此,土(tǔ)壤中(zhōng)微塑料既得姐可(kě)以被認為是環境污染物,也可(kě)以被認為是間小環境污染物的媒介。

微塑料可(kě)能會通(tōng)過飲食、飲水和(hé水匠)呼吸等方式進入動(dòng)物體和(hé)人和水體。除了通(tōng)過沿食物鍊層級傳遞外,土(tǔ)壤微塑料還能通(t匠大ōng)過揚塵的方式擴散到空氣中(zhōng),從而被食物鍊中(長司zhōng)不同層次的動(dòng)物通(tōng)過呼吸吸房物入到體内。一旦微塑料進入生物體内後,可(kě)身生能會進入生物體内的循環系統,從而在動(dòng)物體内各處沉現火積。盡管在哺乳動(dòng)物上微塑料進入機就愛體循環系統的研究較少(shǎo),但是在貝類的研究上,已經通愛證明微塑料可(kě)以進入生物體的循環系統

目前針對體積較大的塑料污染的處理方法包括回收利用、填埋、熱降長相解、機械降解和(hé)生物降解等。土(tǔ)壤中(zhōng)微塑料的顆粒較小姐山,已經廣泛融入到土(tǔ)壤環境中(zhōng)的各處,無法進路熱行回收或者富集。由于很難大面積進行自然環境的溫度的改變能那,想要像處理常規塑料垃圾一樣,使用熱降解的方法處理微塑料黑厭幾乎是不可(kě)能的。因此,研究人員主要關(gu說南ān)注使用生物降解的方法對土(tǔ)壤中(zh畫湖ōng)微塑料實現降解,利用土(tǔ)壤中(zhō子醫ng)生物自身的運動(dòng)、繁殖能力,可(kě)以實現較大範圍的微塑料降畫文解。與其他方式相比,生物降解也更加安全、環保,有利于增加環境對污染件家的自潔能力。目前研究發現,土(tǔ)壤中(zhōng)的昆水機蟲、細菌和(hé)真菌均具有降解微塑料的能力,上媽這些生物也均能成為解決土(tǔ)壤微塑料污染很好的對策

無論是真菌還是細菌,微生物降解微塑料的本質是各種降解酶,因此很多學者,着手錢技于通(tōng)過直接的酶合成的方式進行微塑料的降解。塑料降解酶不白按照其作用位置可(kě)以分為胞外酶和(h湖問é)胞内酶,胞外酶能參與塑料聚合物長碳鍊的解離(lí)呢黃,使其形成低聚物或二聚體從而能被微生物吸收到細高個胞内,被吸收到微生物體内後,胞内酶會進一步将這些低聚物進海我行分解。但由于微塑料降解酶的研究還剛剛起站吧步,隻有為數不多的研究對微生物降解過程中(zhōng)的酶進行了調查,而關(一東guān)注的重點也主要集中(zhōng)在胞外酶

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圖1 土(tǔ)壤中(zhōng)微塑料的生态效應與生物降解


此外,本文(wén)還對未來微塑研究提出了建議和(書可hé)參考:1)綜合考慮土(tǔ)壤微塑料的生态效應。2)将土(tǔ)壤中(zhōng)生物與非生有他物部分作為整體進行研究。3)分離(lí)培養微塑料高效降解菌。4)土(tǔ)壤微塑料研究應更接近真實的自然條件。5)結合不同學科,共同研究微塑料對食物鍊的影響