土壤中微塑料污染现状及其生态风险研究进展

微塑料是一种粒径小于5 mm的塑料颗粒污染物,对土壤生态系统构成严重威胁.近年来,微塑料的污染问题已愈加受到国内外学者的广泛关注.当前对微塑料的研究多集中于水环境中,而对土壤环境中的研究较少.本文对土壤中微塑料的来源、分类、分布、迁移、污染情况及生态风险等方面的研究进展进行了评述.微塑料主要来源于地膜覆盖、灌溉、堆肥、有机肥料施用及大气沉降等,其分布以农田为主,在农田土壤中存在不同丰度;表层土壤的微塑料可通过淋溶、生物扰动和农业活动等迁移到深层土壤中;微塑料本身含有有害物质,且它可以吸附重金属、有机污染物和抗生素等产生复合污染;微塑料给土壤生态系统带来毒性影响,本文重点分析了微塑料污染对土壤生态系统的生态风险,包括对土壤理化性质、土壤动物、植物和微生物的影响;最后,在总结国内外最新研究进展的基础上,对今后土壤微塑料的研究重点进行了展望.     

土壤微塑料污染与生态健康风险

微塑料(microplastics, MPs)广泛存在于各种环境介质中。与水生系统相比,土壤作为MPs在陆地系统中重要的长期的汇,MPs污染更为复杂,为全面了解土壤MPs污染现状,加强土壤MPs污染的风险管控,本文概述了土壤MPs的来源、丰度、迁移及潜在生态风险。土壤MPs主要来源于未合理处置的塑料垃圾、污泥堆肥、有机肥料施用等;MPs可能在全球土壤环境中普遍存在,多数地区土壤MPs丰度在0—5×10³ 个·kg⁻¹之间,PE、PP、PS是土壤中最常见的MPs类型,频繁的农业活动导致农田土壤MPs污染尤为严重;MPs会对土壤生物的生长产生不同影响,并威胁人类健康,还会与其他污染物形成复合污染或发生老化/降解,对土壤生态系统构成更大的威胁。最后,从土壤MPs溯源、深层土壤中MPs检测、MPs与其他污染物复合污染毒性以及生态健康的风险等几方面提出了未来可能的研究方向,以期为进一步评估土壤MPs的环境行为和生态风险提供参考。     

土壤中微塑料污染现状与检测技术研究进展

微塑料一般是指粒径小于5 mm的塑料碎片,作为一种新污染物已经成为全球环境领域的研究热点. 土壤作为环境中微塑料的最大储库,土壤中微塑料的污染逐渐引起重视并取得了一定的研究进展. 本文系统了梳理了国内外土壤中微塑料的污染现状和污染特征,介绍了土壤中微塑料检测技术研究进展,重点探讨各类样品采集、前处理和和定性定量方法的优缺点以及对土壤中微塑料检测的适用性,分析了土壤中微塑料检测技术研究面临的主要挑战,提出未来土壤中微塑料污染调查与检测技术的研究方向,以期为科学开展土壤中微塑料污染风险治理与管控提供技术支撑.     

农田土壤微塑料污染及其对植物的影响研究进展

微塑料(microplastics, MPs)是一种新型环境污染物,不仅危害海洋生态系统,也广泛存在于陆地生态系统,可以通过土壤进入植物体,进而危害人类健康。该文系统综述了农田环境中MPs的研究进展及未来方向。详细介绍了国内外土壤中MPs的形态、来源、积累过程及MPs对土壤结构和功能的影响;重点阐述了MPs对生物、植物的生态影响以及MPs和金属镉复合污染对植物的影响;并展望了农田环境中的MPs研究的未来方向及重点,以期为全面了解农田中MPs研究现状及未来研究提供信息和科学指导。     

土壤中微塑料的来源与其生态毒理效应研究进展

微塑料作为一种新兴的污染物,近年来由于其对环境的污染逐渐加剧而受到了学者的广泛关注。当前对微塑料的研究多集中于水环境中,而对土壤环境中微塑料的研究相对较少,由于其难以降解,会长期存在于土壤环境中,进而对土壤理化性质和物质循环、动植物以及微生物等造成严重的毒理效应。本文评述了土壤中微塑料的来源与其生态毒理效应,土壤中微塑料的来源主要有农用塑料薄膜的广泛使用、农业灌溉用水、污泥堆肥及施用、垃圾填埋和大气沉降。进而阐述了微塑料由于自身的颗粒效应、所含添加剂以及吸附土壤中其它污染物产生的复合污染,对土壤生态环境造成显著的毒理效应。微塑料进入土壤环境后会影响土壤的理化性质和物质循环,使土壤结构发生改变、土壤透气性和酶活性降低。还会影响土壤动植物生长发育以及微生物群落结构,使土壤动物产生肠道损伤、免疫反应、神经毒性、繁殖率降低,死亡率增加以及肠道内微生物群落结构改变等;影响植物种子发芽率、含水量、生殖过程、光合色素、酶活性以及植物生物量和外在特征等;改变微生物原有的群落结构,抑制微生物活性、降低微生物多样性,并使其繁殖发育受到影响。最后,在总结了国内外对微塑料生态毒理效应研究的基础上,对今后的研究重点进行了展望。     

气候因子作用下土壤中微/纳塑料的污染特征及生态效应研究进展

塑料制品的广泛使用导致陆地生态系统积累大量塑料垃圾,其风化破碎后形成微/纳塑料残存于环境中,对土壤生态系统造成威胁。目前全球气候变化导致高温、干旱、强降雨等特殊天气发生愈加频繁,直接影响土壤生态环境。温度、降水等气候环境因子对土壤中微/纳塑料的赋存状态、迁移转化和生态毒性等能够产生不同程度的影响。该文综述了不同气候因子对土壤中微/纳塑料污染与迁移的影响以及各气候因子与微/纳塑料两者的联合效应,发现升温、干旱、冻融与洪涝现象均能在一定程度上提高土壤微/纳塑料丰度,加速微/纳塑料的老化;两者联合效应体现于土壤性质、养分循环和植物生长等方面;其中升温与干旱联合微/纳塑料对土壤碳氮循环存在显著影响。未来研究重点应从不同气候因子对土壤微/纳塑料的老化特征与环境行为的影响,以及对土壤中关键生物地球化学循环过程的影响机制等方面深入开展。     

基于文献计量的微塑料与阻燃剂复合污染环境健康风险研究进展分析

近年来,微塑料(microplastics, MPs)和阻燃剂(flame retardants, FRs)作为2类新污染物,二者的复合污染问题及环境健康风险受到广泛关注。本研究基于Citespace文献计量分析软件以微塑料与阻燃剂的复合污染及环境健康风险为主题进行研究态势、成果聚类、主题演化等方面的可视化分析,为后续把握该领域重点方向提供参考。研究表明,微塑料与阻燃剂复合污染及环境健康风险相关研究起步较晚但发展迅速,该领域内我国研究力量贡献较为突出;微塑料中溴代阻燃剂的环境行为、生物蓄积及毒性效应研究、海洋环境中微塑料与阻燃剂归趋研究、微塑料与阻燃剂对人体的暴露途径及健康影响等内容是此领域的主要聚焦点;微塑料和阻燃剂复合暴露毒性的分子毒理学机制以及二者与其他环境持久性有机物的互作机制是未来重点关注的方向。     

水环境中微塑料的迁移及其与有机污染物的复合毒性效应研究进展

水环境中的微塑料（MPs）通过吸附和解吸与共存的有机污染物（OPs）相互作用,影响污染物的迁移转化、生物积累、毒性效应等环境行为. 因此,MPs和OPs的生态效应需从它们之间的相互作用角度综合考虑. 本文在查阅近几年相关文献的基础上,重点阐述了水环境中MPs的环境行为及其对OPs迁移转化的影响,讨论了MPs的生态风险及其与OPs的复合毒性效应的影响因素,并得出如下规律：MPs和OPs的特性,如MPs的表面极性和OPs的疏水性决定了MPs作为OPs载体的有效性;MPs的粒径、表面特性、表面生物膜等理化性质影响了水环境中OPs的迁移转化途径和复合物MPs-OPs的毒性效应. 本文以期为进一步评估MPs的环境行为和生态风险提供有益的参考,并为准确评估MPs及其相关OPs的环境风险提出了建议.     

微塑料与水体中无机/有机物质之间的异质聚集行为及其生态效应研究进展

随着工业化的推进和消费主义的盛行,微塑料(microplastics, MPs)污染已成为全球关注的热点环境问题。MPs可通过多种途径进入湖泊、海洋等水生生态系统,在水流、风力、光照以及其他人为因素作用下分解并释放出有害的化学物质,破坏生态平衡。此外,MPs在迁移转化过程中还会与水体中的有机和无机物质发生复杂的界面交互作用形成异质聚集体,这种界面作用并不是单一方向的,而是对MPs和水生物质造成双向影响。聚集体的存在不仅加剧了MPs与无机/有机物质的相互作用,还使得MPs成为携带无机/有机物质的载体,这一特性使其在水体环境中的迁移转化和毒性行为变得更为复杂。但是现有研究大多集中于研究微塑料自身的迁移转化规律。因此,本文对MPs与水体中无机和有机物质的相互作用,以及这些相互作用对生态系统可能产生的影响进行了全面的综述,以期为未来的研究提供理论基础和研究方向。     

微/纳塑料对土壤动物的毒性作用：进展与展望

微/纳塑料(MNPs)作为一种新型污染物,在土壤中分布广泛。MNPs能作用于土壤动物而引发生态毒性风险,该文综述了这方面研究的新进展。蚯蚓、线虫和跳虫等常见土壤动物能摄食MNPs,并通过消化和排泄影响MNPs在土壤中分布。MNPs可在个体、组织器官和分子水平上引发土壤动物的毒性效应,如生长发育、运动行为、生殖和神经毒性。MNPs毒性作用与肠道损伤、机体代谢改变、氧化应激和相关基因表达异常等机制相关,并在不同类型和不同尺寸MNPs之间具有差异性。MNPs毒性还与添加剂释放和负载的其他污染物相关联。另外,土壤动物还会作为食物或通过食物链将MNPs传递给人体,引发健康风险。最后,对未来重点研究方向进行了展望。     

土壤中微塑料对重金属吸附作用的研究进展

微塑料可以改变土壤的物理性质,影响土壤功能,吸附重金属形成复合污染物。通过研究归纳土壤中微塑料吸附重金属的吸附机制,并分析了微塑料对重金属吸附能力的影响因素。微塑料对重金属的吸附机制主要是微塑料的表面性质、络合作用、官能团和分子作用力等多种机制并存。影响微塑料吸附重金属能力的因素主要有土壤中重金属性质、微塑料本身性质、土壤环境的pH和盐度、温度及滞留时间等。同时,分析土壤环境中微塑料吸附重金属的吸附机制及其相关影响因素,并展望土壤中微塑料—重金属复合污染物的联合效应,及实际环境条件的复杂特性等,从而为探索土壤中微塑料—重金属的复合污染机理提供参考,以及为农田土壤中风险防控和治理提供依据。     

微塑料吸附机制研究进展

微塑料（MPs）广泛存在于土壤和水体环境中,可以充当载体影响污染物的二次释放和生物毒性,对生态环境造成巨大威胁。了解MPs的吸附机制有助于明确MPs对污染物的富集能力和潜在环境风险。本研究总结了MPs与亲水、疏水和重金属污染物之间相互作用机制,探讨了MPs性质、老化过程及环境因素对MPs吸附行为的影响,剖析了现阶段吸附模型及预测模型的发展现状,并针对现阶段研究的不足和未来的研究方向提出展望。本研究认为,MPs与污染物的相互作用机制主要包括疏水、静电、π-π和氢键相互作用;污染物和MPs性质、老化作用和环境因素会影响MPs的吸附行为;混合阶动力学模型、现象动力学模型以及预测模型的发展有助于明晰和快速预测MPs的吸附机制;今后的研究应更加关注复合污染物与MPs的相互作用机制、老化对MPs吸附的影响机制以及MPs吸附和预测模型的应用和开发。

     

典型土壤中微塑料的测定方法研究

土壤微塑料污染问题引起广泛关注,由于土壤基质的复杂性,目前尚没有提取土壤中微塑料的标准方法。为探究土壤微塑料提取标准方法,评估前消解、后消解和前后消解3种不同处理方法对红壤、褐土和黑土3种土壤中聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚酰胺树脂(PA)、聚氯乙烯(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)和聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)9种类型微塑料的提取效果。结果表明,3种土壤中不同消解处理微塑料总回收率范围在96%～102%之间。综合考虑去除基质效应及对目标物微塑料的破坏程度,最优消解方案为对土壤进行后消解处理;最优土壤微塑料提取方法为基于微塑料分离装置用饱和ZnCl₂溶液进行3次密度浮选,再用5μm孔径硝酸纤维素滤膜真空抽滤后,用w为30%的H₂O₂在70℃条件下消解去除土壤有机质,在消解完成后再次进行真空抽滤,这样可在有效去除土壤有机质的同时提取微塑料。     

土壤生态系统中微塑料的研究现状与进展

微塑料(Microplastics,MPs)作为一种新型污染物,给土壤生态系统带来了一系列负面影响.但是当前对微塑料的研究主要集中于水体生态系统,对于土壤生态系统的研究甚少.因此,通过详述土壤中微塑料的来源、分类、分离检测、分布特征以及微塑料给土壤生态系统带来的危害等问题,总结其对土壤微生物和农作物的影响机制.并且针对...     

微塑料污染的水生生态毒性与载体作用

近年来,微塑料的水生生态环境污染与生态毒害问题引起了科学界的广泛关注。在总结国内外相关研究的基础上,本文对水生态环境中微塑料的来源、形成与分布展开分析;对微塑料污染的生态毒性研究进展给予评述;并深入探讨了微塑料在生态系统中扮演的多重载体角色。鉴于微塑料污染的严峻现实,我国应尽快开展有关微塑料环境污染和生态毒理方面的系统研究,并辅以政策引导和经济支持。     

大气中微塑料的研究进展

微塑料(microplastics,Mps)是一种可以在环境和有机体中积聚的新污染物,其粒径较小、稳定性较好、生物降解较难,会对生态环境和人类健康造成危害,因此引起了国内外的高度关注. 近些年,微塑料相继在不同介质中被检出,且数量持续增多,甚至在人口稀少的青藏高原也被检出. 文章梳理了大气微塑料的赋存特征、来源途径和毒理效应,介绍了目前大气中微塑料的采集方法和检测分析技术,最后在目前研究的基础上,对未来大气微塑料的研究做出展望.     

微塑料污染的水生生态毒性与载体作用

近年来微塑料的水生生态环境污染与生态毒害问题引起了科学界的广泛关注。在总结国内外相关研究的基础上,本文对水生态环境中微塑料的来源、形成与分布展开分析;对微塑料污染的生态毒性研究进展给予评述;并深入探讨了微塑料在生态系统中扮演的多重载体角色。鉴于微塑料污染的严峻现实,我国应尽快开展有关微塑料环境污染和生态毒理方面的系统研究,并辅以政策引导和经济支持。     

生物可降解微纳米塑料生物毒性效应的研究进展与展望

近年来用生物可降解塑料(BPs)替代传统塑料(CPs)被认为是应对塑料污染危机的有效途径。由于BPs比CPs更容易分解成微纳米塑料(MNPs),因此生物可降解微纳米塑料(BMNPs)的生物毒性效应是当前关注的焦点,但相关研究仍处于起步阶段。本文从BMNPs本身、渗滤液及其与其他污染物形成复合污染物3个方面入手,系统总结了BMNPs生物毒性效应的国内外研究进展,重点关注BMNPs与传统微纳米塑料(CMNPs)之间的差异。本文总结的研究显示,与CMNPs相比,BMNPs的生物毒性效应表现为减弱、无显著变化和显著增强的研究结果分别占总研究结果的21%、25%和54%。其中BMNPs的生物毒性效应显著增强主要原因在于,首先BMNPs表面比CMNPs更加粗糙复杂,对被测生物表现出更强的机械性损伤能力。其次,进入生物体内的BMNPs会被生物分解成更小尺寸的塑料,更容易进入生物体的组织和细胞,产生更大的危害效应。此外,BMNPs更容易被微生物所吸收,通过影响微生物的正常生理功能,对相关生物和生态系统造成一系列连锁负面影响。再者,BMNPs在分解、降解和老化过程中能更快地释放出添加剂,并且释放出的某些化合物具有更强的生物可利用性。最后,与CMNPs相比,BMNPs与其他污染物产生的复合生物毒性效应更强,这与BMNPs特殊的表面和内部结构造成其对污染物拥有更强的吸附和解吸能力有关。本文还通过梳理上述研究存在的不足,对未来BMNPs生物毒性效应的研究、检测和评价等方面进行了展望,以期为BPs污染的有效防治和生态风险评估,以及MNPs相关产品的管理和认证提供科学支撑。     

微塑料污染现状及其毒性效应和机制研究进展

微塑料（microplastics,MPs）作为一种新型的环境污染物近年来逐渐引起全世界的关注,除了对生态环境的影响,微塑料对生物体的毒性效应及其潜在的健康风险也日益成为环境领域的研究热点。本文基于已有研究,阐述微塑料的污染现况,总结微塑料进入机体的分布,归纳微塑料的生物毒性作用和机制,分析微塑料毒性效应的影响因素,并展望了未来的研究方向,为进一步开展微塑料的生物毒性效应、机制研究和健康风险评估提供科学线索和参考。