中国农业科学院：研究揭示地膜微塑料造成农药吸附和降解过程变化的作用机制
研究结果为解析土壤环境中残留微塑料与农药之间的相互作用机制提供了重要理论基础。
相关研究成果发表于Environmental Research（IF=8.431）。该研究得到中央级公益性科研院所基本科研业务专项、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。
阅读论文全文请点击文末阅读原文。doi：10.1016/j.envres.2022.114133
微塑料薄膜减缓了农药在土壤中的快速吸附阶段。
微塑料薄膜延迟了达到吸附平衡的时间。
微塑料薄膜增强了土壤对农药的吸附强度。
微塑料薄膜影响了两种农药的降解过程。
土壤生态系统中的塑料污染目前正受到全世界的关注。然而，对于土壤中微塑料（MPs）的存在是否会影响土壤中农药残留的环境行为知之甚少。
本文章，研究了添加新覆盖物多磺酸粘多糖（new MPs）、老化覆盖物多硫酸粘多糖和生物可降解覆盖物多磷酸粘多糖对两种农药（吡虫啉和氟咪嗪）在土壤中的吸附和降解行为的影响。
三种MPs减缓了农药在土壤中的快速吸附阶段，并延迟了达到吸附平衡的时间。吸附速率：土壤>土壤+新MPs>土壤+老化MPs>土壤+生物MPs。三种多磺酸钠增强了土壤系统对两种农药的吸附强度，多磺酸钠的老化处理增强了这种效果。
三种MPs影响了两种农药的降解过程。新的多磺酸粘多糖促进了两种农药吡虫啉和氟咪嗪的降解，降解半衰期分别缩短到0.93和0.85倍；而老化多效唑和生物多效唑延缓了两种农药的降解过程，降解半衰期分别延长到1.64倍和1.21倍。
随着MPs和农药浓度的增加，效果更为显著。农药极性、多磺酸粘多糖的表面结构和官能团是多磺酸粘少糖在土壤系统中吸附和降解差异的潜在重要原因。我们的研究结果为理解多磺酸粘多糖与土壤环境中农药残留之间的相互作用机制提供了深入的见解。
微塑料作为一种新兴的持久性污染物，已成为全球关注的焦点。先前研究表明，水环境中残留的农药能够吸附在微塑料上，延长了农药残留时间。然而，鲜有研究探讨土壤环境中不同类型或状态的塑料薄膜微塑料对残留农药吸附和降解环境行为的影响。开展该研究将为解析土壤环境中残留微塑料与农药之间的相互作用机制提供新的见解。
该研究选取吡虫啉和丙炔氟草胺两种棉田常用农药，以及全新、老化塑料地膜和全新可降解地膜三种状态的地膜，在室内人工气候箱进行吸附和降解的环境行为实验。
结果表明，三种地膜微塑料减缓了农药在土壤中的快速吸附阶段，延迟了吸附到达平衡的时间，增强了土壤系统对两种农药的吸附强度，且这种吸附强度随着地膜微塑料的老化而增强。
三种地膜微塑料还影响两种农药的降解过程，新地膜促进两种农药的降解，而老化地膜和可降解地膜延缓两种农药降解。进一步研究发现，农药极性和地膜的表面结构和官能团是地膜-土壤系统中农药吸附和降解差异的潜在重要原因。该结果促进了地膜微塑料等农业面源污染物的环境影响评价和治理研究。
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