土壤中的微塑料如何造成环境污染

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土壤中的微塑料如何造成环境污染

Original 陈能场等土壤家 2021-04-27

导读

微塑料（microplastics，简称MP）是指尺寸小于5毫米的塑料碎片。

塑料的全球产量有增无减，微塑料的环境问题以及最终的人体健康影响问题日益得到人们的重视。

对农业环境而言，MP不仅会对土壤质量产生不利影响，而且还会影响土壤生物的生理状况，进而影响土壤与植物之间的相互作用。

来源：仁川国立大学

出处:https://phys.org/news/2021-02-microplastics-soil-contribute-environmental-pollution.html

日期：2021年2月11日

译者：陈能场（中国土壤学会土壤科普工作委员会主任，广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员，广州科普基地发展研究会土壤健康工作委员会）

农业土壤中的微塑料不仅会降低土壤质量，还可以被土壤中存在的活生物体摄入。反过来，这可能会影响植物，最终影响人类。图片来源：StockSnap

塑料的全球产量有增无减，是造成环境污染的主要且持久的因素。事实上，我们环境中的塑料碎片的积累，预计未来只会增加。在这方面，“微塑料”（MP，尺寸小于5毫米的塑料碎片）特别容易出现问题，因为海洋生物可以很容易地将其摄入并最终通往人类。但是，包含MP碎片的不仅仅是海洋环境。对农业土壤的研究表明，MP不仅会对土壤质量产生不利影响，而且还会影响土壤生物的生理状况，进而影响土壤与植物之间的相互作用。尽管如此，由于大多数MP的研究都集中在海洋环境上，因此基于农业措施（MP的来源），尚不清楚不同类型土壤中MP的含量。此外，土壤微塑料污染是否仅有外部来源（污水，废水和降雨引起的径流水）？。

Seung-Kyu Kim教授为首的韩国仁川国立大学的科学家在最新发表在《Journal of Hazardous Materials》上的研究中探讨了这些问题。“大多数关于MP的研究都集中在海洋环境上，但是通过风化和农业实践中使用的塑料制品的碎片化，可以在农业环境中产生大量MP。我们希望找出韩国农业土壤和海洋中MP的数量。它们如何根据不同的农业实践和环境条件而变化。”Kim教授说。

在他们的研究中，科学家检查了与不同农业实践相对应的四种土壤类型：温室外部和内部的土壤（分别为GS-out和GS-in），覆盖（MS）和稻田土壤（RS）。其中，前三个样品代表使用聚乙烯薄膜，而RS样品代表很少或根本不使用塑料。为了最大程度地减少非农业来源MP的影响，科学家在干旱季节从农村农田中收集了样本。他们只考虑了尺寸在0.1-5之间的MP，并按照形状对它们进行了分类：碎片（不均匀）、薄片（均匀）、球状（圆形）和纤维（线状）。

不出所料，科学家在GS-in和GS-out中发现了最高的MP平均含量（GS-in> GS-out），但是令人惊讶的是，他们发现MS中的MP含量最低，而不是RS。此外，他们发现在MP的不同形状中， GS-in主要是碎片，GS-out和MS，而RS主要是薄片。有趣的是，除GS-in外，薄片对其他三种土壤都有较大的贡献，这暗示了温室中碎片型MP的潜在内部来源。

科学家还观察到了有关土壤样品中MP大小分布的有趣趋势。他们发现，与GS-out，MS和RS（仅在一定尺寸范围内显示MP丰度）不同，在GS-in中，微塑料尺寸越小，丰度越高。他们将其归因于“环境归宿效应”的缺失，环境归宿效应会导致GS-in样品中MP随地表径流、渗透和风蚀而去除。Kim教授解释说：“先前的研究强调MP大多来自外部，我们的结果相表明，农业土壤中的MP既有外源，也有内源，其浓度和大小会受到环境条件的强烈影响， ”

这些发现可有助于加深对农业环境作为MP来源的作用的理解。有助于评估农业土壤中MP的潜在风险并建立有效的管理策略可以帮助我们减少MP的威胁。

原文：Seung-Kyu Kim et al, Abundance and characteristics of microplasticsin soils with different agricultural practices: Importance of sources withinternal origin and environmental fate, Journal of Hazardous Materials (2020).DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.123997

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