Biochemical responses,growth and reproduction of earthworm in low density polyethylene (LDPE)

There is an unprecedented production of plastic that is accelerating its disposal while affecting the fitness of the terrestrial as well as the aquatic environment. The term microplastics refers to plastic fragments that are less than 5 mm in size and are widely distributed in the environment. Therefore, the present study intends to explore the biological response of earthworms (Eisenia fetida) toward different concentrations of low-density polyethylene. E. fetida treated with low-density polyethylene concentration (Control), 250 mg kg⁻¹, 1000 mg kg⁻¹, 6000 mg kg⁻¹, 12,000 mg kg^−1, and 25,000 mg kg⁻¹. The above ratios were thoroughly mixed with 1kg of artificial soil and tested for growth, reproduction (cocoons and hatchling count), and enzymatic activities namely superoxide dismutase, guaiacol peroxidase, glutathione-S-transferase, and glutathione reductase and molecular docking studies. No mortality was observed during the exposure period at any concentrations. On the 28th day, when compared to the control the highest decrease in body weight of earthworms was observed in 25,000 mg (28.4%) followed by 12,000 mg (12.2%) and 6000 mg (3.4%). The cocoon and hatchlings significantly declined as the dose of microplastics increases. Enzymatic activity such as SOD and POD showed declined trend as the dose increased, while GST and GR increased with an increase in microplastic concentrations on 28th day. Furthermore, molecular docking showed that LDPE can modulate the activity of all four enzymes significantly.     

低密度聚乙烯微塑料对土壤中含氧多环芳烃自然衰减的影响

农田土壤中微塑料的不断积累可能会影响含氧多环芳烃（OPAHs）的自然衰减行为.通过土壤微宇宙实验,研究了质量分数为1 %和0.01 %低密度聚乙烯微塑料（LDPE）对土壤中OPAHs自然衰减的影响,并探究了细菌群落响应与OPAHs自然衰减的关联.土壤中初始ω（OPAHs）为34.6 mg·kg^-1,培养14 d时LDPE抑制了土壤中OPAHs的自然衰减,LDPE处理组ω（OPAHs）较对照组高出0.9~1.6 mg·kg^-1,抑制程度随LDPE质量分数增大而增大;28 d时3个处理组间土壤中OPAHs含量无显著差异,LDPE抑制效应消失.LDPE处理未改变OPAHs污染土壤中群落优势物种组成,但影响了部分优势物种相对丰度;使门水平上变形菌门和放线菌门等相对丰度增加;使属水平上芽孢杆菌属相对丰度下降,而小单孢菌属、鞘氨醇单胞菌属和硝化螺旋菌属相对丰度增加（为LDPE及内源物的潜在降解菌）,这4个菌属均是属水平上主导组间群落差异的主要物种.LDPE使细菌群落的α和β多样性发生了变化,但差异不显著.LDPE影响了细菌群落的功能,降低了多环芳烃降解基因的总丰度及部分降解酶丰度,抑制了多环芳烃降解菌的生长,进而干预了OPAHs自然衰减.     

垃圾渗滤液中微塑料分析的消解方法评价

微塑料(MPs)是近年来国内外关注度极高的新兴污染物,建立实际环境样品中MPs的分析方法是开展相关研究的基础.对于复杂污水样品而言,样品的消解过程至关重要,将极大地影响MPs的准确分析.选择垃圾渗滤液为典型复杂污水样品,采用样品浊度和色度变化、残余悬浮固体量、MPs在颗粒物中的占比为评价指标,对盐酸消解、30％过氧化氢...     

密云水库中微塑料的污染特征及生态风险评估

城市供水水库的微塑料污染近年来受到广泛关注.密云水库作为北京市重要的饮用水水源地,有必要对其微塑料污染现状进行全面调查.本研究以密云水库的表层水、沉积物和鱼类为研究对象,调查了微塑料的丰度、分布和组成特征,揭示了微塑料的来源及生态风险.结果表明表层水,沉积物和鱼类肠道中微塑料的平均丰度分别为(6.83±1.87) n·L^-1,(408±141) n·kg^-1和(3.93±2.80) n·ind^-1.微塑料在表层水和沉积物中的空间分布归因于水流方向、人类活动和水坝阻挡.鱼类肠道中微塑料丰度分布差异与栖息地和摄食习惯不同有关,水体上层的滤食性鱼类微塑料污染最严重.在所有样本中,纤维状、≤0.5 mm及透明的微塑料占比较高,聚对苯二甲酸乙二醇酯(47.64%)/聚丙烯(20.03%)和聚乙烯(18.35%)为主要聚合物类型.对微塑料污染特征分析,指出密云水库微塑料的主要来源为人类日常生活、渔业活动和农业生产活动,途径为大气沉降和降雨径流.利用风险指数和污染负荷指数对表层水和沉积物的微塑料污染进行评估,结果显示整体风险较低.本研...     

环境中土壤微塑料研究热点及趋势可视化研究

为探究微塑料的研究现状、热点及趋势,以Web of Science核心合集数据库及中国知网(CNKI)数据库为数据来源,利用CiteSpace等软件绘制作者及机构共现网络图谱、区域分布特征图谱、关键词共现网络图谱和参考文献共被引图谱等,对环境微塑料尤其是土壤微塑料的研究现状及热点进行可视化分析。结果表明:微塑料研究自2016年开始逐步加强,其中土壤微塑料的研究热度在2021—2022年迅速上升;对于土壤微塑料,丰度分布、污染机制和健康风险等是当前研究的热点;完善土壤微塑料检测方法体系,探寻合适的土壤微塑料污染治理和管控方法及对策,对于维护生态安全和保障人体健康具有重要意义。     

南渡江水体微塑料污染现状研究

河流微塑料污染近年来受到广泛关注.南渡江作为海南省最大的河流,其微塑料污染现状和潜在影响因素值得进一步研究.基于此,本研究对南渡江从源头到河口区的水体微塑料状况进行了调查.结果显示,南渡江水体微塑料丰度处于90～850个·m-3水平,在全国和世界范围内总体处于较低水平.南渡江微塑料污染总体呈现从上游到下游递增的趋势,但...     

不同老化条件对聚酰胺6微塑料吸附磺胺噻唑的影响

聚酰胺类微塑料(PA-MPs)和磺胺类抗生素(SAs)均为新兴污染物且已广泛检出,其中聚酰胺6微塑料由常用的聚酰胺6塑料产生,磺胺噻唑(ST)是典型的SAs.由于微塑料在环境暴露中普遍易老化,因此探究了聚酰胺6微塑料在未老化、紫外老化、紫外和H2 O2老化(分别记为PA6、PA6-UV、PA6-UV+H2 O2)下对S...     

新制和老化微塑料对多溴联苯醚的吸附

以2,2′,4,4′-四溴联苯醚(BDE-47)为多溴联苯醚(PBDEs)代表化合物,研究了新制和紫外光照射老化的聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)微塑料对BDE-47的吸附动力学和等温吸附,分析了盐度和溶解性有机质等环境因素对其吸附的影响,采用扫描电镜、 X射线衍线和全反射红外光谱对新制和老化微塑料进行了表征,探讨了新制和老化微塑料对PBDEs的吸附机制.结果表明,新制与老化PE的主要吸附模式为表面吸附和外液膜扩散,新制与老化PS主要受表面吸附影响.Freudlich模型的拟合度最好,表明微塑料对于BDE-47的吸附均表现为多相多层的不均匀吸附过程.BDE-47在新制PE、老化PE、新制PS和老化PS上的平衡吸附量分别为3.72、 3.76、 6.04和3.46 ng·g~(-1).老化PE与新制PE相比,其平衡吸附量没有变化;但老化PS与新制PS相比,平衡吸附量降低了42.38%.外液膜扩散的分配作用是影响PE吸附的主要机制.与新制PS相比,结晶度和表面含氧官能团的增加,导致老化PS平衡吸附量降低.盐度对BDE-47在新制和老化微塑料上的吸附影响不大,但溶解性有机质的存在会降低新制和老化微塑料对BDE-47的吸附.     

华北农村冬季细颗粒物元素组分的特征及来源

利用2018年11月21日~2019年2月8日期间的Xact元素仪观测数据,分析了华北农村地区望都站点秋冬季细颗粒物PM_2.5中的元素组分特征.结果表明,采样期间,望都站受到了严重的PM_2.5污染,PM_2.5的平均浓度为（186.6±142.0）μg/m³.PM_2.5中最主要的元素是S、Cl和K,其平均质量浓度分别为6230,8708,1780ng/m³;其次是Al、Si、Ca、Fe和Zn,其平均质量浓度在500~1000ng/m³;剩余元素的平均质量浓度均低于500ng/m³.使用Al作为参比元素计算各元素的富集系数判断来源,Si、Ca、Ti、Fe主要来自于地壳源,K、Cr、Mn、Ni、Se、Ba同时受地壳源与人为源影响,Cu、Zn、As、Ag、Cd、In、Sn、Pb主要来自于人为源;采用NMF（非负矩阵因子分解法）模型量化各种潜在排放源对本研究中PM_2.5的贡献,确认烟花爆竹源、扬尘源、机动车尾气源、燃煤/生物质燃烧源、二次源和工艺过程源是主要污染源,其贡献分别为2.6%、1.7%、6.5%、39.7、36.5%和13%.夜间燃煤/生物质燃烧源贡献与白天二次源贡献是造成PM_2.5重污染的主要成因.春节期间,烟花爆竹燃放源会造成农村地区重污染过程.Ba的富集因子适合作为烟花爆竹燃放的指征.本文研究结果可为华北农村冬季细颗粒物溯源和治理提供数据支持.     

微塑料和镉复合污染对狼尾草根际土壤微生物群落结构和功能的影响

微塑料和重金属复合污染对植物生长和根际微生物群落和功能的影响目前尚未清晰.以狼尾草为实验材料进行盆栽模拟试验,研究重金属镉（Cd）与不同种类MPs （PE、PS）、粒径（13 μm和550 μm）、质量分数（0.1%和1%）的微塑料复合污染对狼尾草生长、重金属积累和根际微生物群落功能的影响.结果表明,MPs和Cd复合污染条件下整体呈现对植物生长胁迫增加、Cd含量和积累量降低的趋势.MPs和Cd复合污染能改变细菌群落组成,降低细菌多样性,其中550 μm 0.1% PE+Cd处理组ACE指数和Chao1指数降低最显著.与单一Cd污染相比,不同MPs种类、质量分数和粒径的MPs添加能改变新陈代谢、氨基酸的转运和代谢、能量生成和转换等功能组的基因丰度,显著影响狼尾草根际土壤细菌的功能.研究采用宏基因组学的方法分析了MPs和Cd复合污染对狼尾草根际细菌群落和功能的影响,可为MPs重金属复合污染的生态毒理效应及其生物修复提供基础数据和科学依据.