生物和非生物因素對(duì)蚯蚓驅(qū)動(dòng)土壤中微塑料垂向遷移的影響研究

向 黎,楊 杰,涂 晨,張道勇,駱永明①

1.浙江工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院環(huán)境生態(tài)與工程研究所,浙江杭州 310014;2.中國(guó)科學(xué)院土壤環(huán)境與污染修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京土壤研究所),江蘇 南京 210008;3.中國(guó)科學(xué)院大學(xué),北京 100049〕

塑料因其具有使用便捷、耐腐蝕和多用途等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活中。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球塑料年產(chǎn)量已經(jīng)從1950年的1.7億t增至2021年的3.9億t,同時(shí)也造成了塑料垃圾不斷增多[1]。然而,目前塑料垃圾回收率不到10%,大部分塑料垃圾被填埋或隨意丟棄而進(jìn)入環(huán)境[2]。在機(jī)械磨損和生物降解等作用下,環(huán)境中塑料逐漸風(fēng)化破碎成微塑料[3]。微塑料是指粒徑小于5 mm的塑料類污染物,其形態(tài)主要有碎片、纖維、顆粒、發(fā)泡和薄膜等[4]。微塑料作為一種新污染物所造成的環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。陸地是塑料生產(chǎn)的源頭,同時(shí)也是微塑料重要的匯集區(qū)[5],每年進(jìn)入土壤中的微塑料可能是海洋的4～23倍[6]。微塑料在全球土壤中普遍存在,特別是人為活動(dòng)頻繁的農(nóng)田土壤[7]。農(nóng)田土壤中微塑料的主要來(lái)源包括農(nóng)膜使用、污水灌溉、污泥和有機(jī)肥施用等,常見(jiàn)的聚合物類型包括聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)和聚苯乙烯(polystyrene,PS)等[8]。長(zhǎng)期積累在土壤中的微塑料會(huì)對(duì)土壤及其中的動(dòng)物、植物和微生物產(chǎn)生不利影響[9]。因此,農(nóng)田土壤中微塑料污染問(wèn)題應(yīng)得到重視。

進(jìn)入土壤中的微塑料會(huì)受到土壤動(dòng)物擾動(dòng)和植物根系作用而發(fā)生水平和垂向遷移。研究土壤中微塑料的遷移行為不僅有助于揭示其環(huán)境歸趨,而且對(duì)評(píng)估預(yù)測(cè)微塑料在土壤中的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。……