沈阳周边农田土壤中微塑料组成与分布

为明确沈阳周边农田土壤微塑料的形态、物质组成及其空间分布特征,以沈阳周边农田土壤为研究区,共设置23个采样点,采集了84个土壤样品,采用密度分离浮选法提取出土壤中微塑料,利用光学显微镜以及热裂解气相色谱-质谱联用仪(Py-GC/MS),对土壤中的微塑料进行形态鉴定和定性定量分析。结果表明:研究区土壤中微塑料物理性状分为薄膜状、碎片状、纤维状和颗粒状;土壤中微塑料的浓度为217.30～2 512.18μg·g~(-1),平均值为1 327.69μg·g~(-1)。其中,聚乙烯(PE)微塑料的浓度最高,平均值为760.03μg·g~(-1);其次为聚丙烯(PP)和聚苯乙烯(PS),平均值分别为374.07μg·g~(-1)和193.59μg·g~(-1);土壤中微塑料浓度在空间上呈现出西部土壤(平均值1 569.59μg·g~(-1))东部土壤(平均值1 320.28μg·g~(-1))北部土壤(平均值1 217.56μg·g~(-1))南部土壤(平均值1 208.85μg·g~(-1))。土壤微塑料浓度从地表向下明显降低,从表层土壤(0～5 cm)的998.76μg·g~(-1)减少到深层土壤(20～30 cm)的193.00μg·g~(-1);不同的土壤种植模式对土壤微塑料浓度的影响明显,其中大棚土壤微塑料浓度较高,平均值为1 439.56μg·g~(-1),露天农田微塑料浓度平均值为1 187.76μg·g~(-1)。生菜、葡萄、黄瓜大棚种植以及露天农田覆膜玉米种植模式下土壤微塑料含量较高。研究表明,沈阳周边农田土壤中微塑料主要组成类型为PE、PP和PS,且随土层加深,土壤微塑料浓度明显降低。     

贵州覆膜烟田土壤中微塑料丰度与赋存特征研究

农田土壤微塑料（microplastics,MPs）研究处于起步阶段,地膜覆盖被认为是农田土壤中MPs的主要来源,但土壤中地膜源MPs的研究仍较少。采集贵州省主产烟区覆膜烟田土壤样品,采用浮选-静电法分离提取土壤中MPs,分析其丰度及赋存特征。结果表明：覆膜烟田土壤的MPs丰度范围在4 325～7 949 颗∙kg^-1,MPs粒径随着覆膜年限的增加而变小。土壤中0.25～0.85 mm粒径MPs丰度占比均较高,以覆膜时间最长的黔西县荆州村占比最高,达到98.86%。与其他研究区对比发现,贵州覆膜烟田MPs丰度相对较高,存在潜在的生态风险。研究结果将进一步丰富我国农田土壤MPs数据,可为土壤MPs的进一步研究和污染防治提供参考。     

辽宁地区农田土壤中微塑料丰度及其在团聚体中的分布特征

为了明确辽宁地区农田土壤微塑料污染情况,本研究以辽宁14个地区的农田土壤为研究对象,采用密度分离和氧化分解的方法,结合显微镜和红外光谱技术测定了土壤及各级团聚体中微塑料的丰度和分布特征。结果表明：辽宁地区农田土壤中微塑料丰度为3 605个·kg^-1,主要包括纤维状、颗粒状、块状和薄膜状4种形状,其中纤维状最多(42.11%),颗粒状和块状次之(29.10%和22.32%),薄膜状最少(6.47%)。纤维状微塑料的主要成分是尼龙,颗粒状微塑料的主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯,块状和薄膜状微塑料的主要成分是聚乙烯。辽宁14个地区农田土壤中微塑料丰度及其形状组成各不相同,其中辽阳、朝阳、本溪、营口地区土壤中微塑料丰度显著高于其他地区。土壤中69.14%的微塑料以与团聚体结合的方式存在,尤其与小团聚体结合的最多,另外30.86%的微塑料以分散态存在。不同形状微塑料在团聚体中的分布也不同,纤维状和颗粒状微塑料主要存在于小团聚体中,薄膜状微塑料主要存在于大团聚体中,而块状微塑料在各级团聚体中的分布没有显著差异。研究表明,辽宁地区农田土壤中普遍存在微塑料污染,但是在空间上分布不均...     

北疆典型棉区土壤微塑料污染现状及分布特征

为研究北疆棉区土壤微塑料的污染现状及分布特征,于2021年4月采集分析了不同覆膜年限(0、5、10、20、30 a)及不同土层深度(0～10、10～20、20～30 cm)的土壤样品。结果表明：北疆棉区土壤中微塑料丰度范围为1 565～3 560个·kg^-1,且随着覆膜年限的增加微塑料丰度值呈现升高趋势,但地膜的使用量与微塑料丰度的关联度逐渐降低,10～30 cm土壤微塑料丰度与地膜的使用量关联度高;该区域土壤微塑料形状主要有薄膜状、碎片状、纤维状和发泡状4种;微塑料颜色包括白色透明、黑色、黄色和其他颜色,所占比例分别为69.02%、14.78%、6.49%和9.71%;微塑料粒径随覆膜年限增加而减小,粒径<0.5 mm的微塑料所占百分比最大;利用傅里叶衰减全反射红外光谱(FTIR)随机调查发现,研究区内土壤微塑料的主要成分分别是聚乙烯(PE)占比45%、聚丙烯(PP)占比20%、聚酰胺(PA)占比16%;各覆膜年限土壤微塑料污染负荷指数在1.70～2.57之间,且随着覆膜年限的增加而增加,研究区微塑料污染负荷指数达到2.09,微塑料污染等级已达重度。研究表...     

我国农田土壤微塑料和重金属污染现状与研究展望

土壤是人类社会发展的重要战略资源，健康的农田土壤不仅是食品安全的基本要求，也是人类健康的根本保障。目前关于农田土壤中微塑料的研究尚处于起步阶段，由于缺乏统一的检测标准，关于农田土壤微塑料丰度的报道差异较大。我国农田土壤重金属含量总体上呈现明显的南高北低、西高东低的分布规律，与微塑料污染有一定的耦合关系。微塑料对重金属的吸附可使其产生富集效应，可能增加其生物有效性和毒性。重金属被吸附后可随着微塑料进行迁移转化，通过解吸作用向环境中释放，造成更大范围的污染。由于农田土壤受人类活动影响较大，微塑料和重金属在土壤中的迁移、转化规律及耦合后的毒性效应需要进一步探究。本文对我国农田土壤中微塑料和重金属的污染现状、分布和迁移规律及两者的作用关系进行综述，并对未来的研究方向做了展望，为农田土壤中微塑料和重金属污染防控提供一定参考。     

农田土壤中微塑料的赋存、迁移及生态效应研究进展

继海洋及淡水环境微塑料污染受到广泛关注后,土壤环境微塑料污染也逐渐受到重视,但基于农业生态系统视角关注土壤环境微塑料污染的研究仍相对匮乏。微塑料可通过多种途径进入农田土壤并持续累积,进而对农田土壤生态系统产生重要影响,甚至能够通过食物链威胁人类健康。本文基于CNKI中文数据库和Web of Science核心合集数据库,利用CiteSpace软件对土壤微塑料污染的研究结果和文献报道进行了分析,追踪对比了国内外研究的重点和热点。在此基础上,介绍了以农业生产活动为主的土壤微塑料来源,总结了国内外农田土壤中微塑料的丰度及分布特征,探讨了微塑料在农田土壤中的迁移行为及机制,同时从土壤理化性质以及土壤动物、植物、微生物等方面阐述了农田土壤中微塑料的生态效应。最后,提出了农田土壤微塑料污染研究中需要进一步解决的问题,并且对农田土壤微塑料污染未来的研究方向及重点进行了展望,以期为农田土壤微塑料的生态风险评估以及污染防控提供科学参考。     

开封某农田土壤重金属和微塑料空间分布及生态风险

为研究典型农田土壤重金属和微塑料污染状况和空间分布,选取河南省开封市某典型农田为研究区域,对土壤重金属(Cr、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb)和微塑料含量进行测定,采用克里金插值法对研究区域土壤重金属和微塑料污染状况进行空间分析,并利用内梅罗(Nemerow)综合污染指数法和污染负荷指数法对研究区域农田土壤重金属和微塑料污染进行评价。结果表明：研究区域土壤中存在不同程度的重金属和微塑料污染,其重金属污染Nemerow指数为2.51,处于中度污染水平;重金属-微塑料复合污染Nemerow指数平均值为2.62,处于中度污染水平。污染负荷指数法表明,研究区土壤已开始受到重金属和微塑料的污染,其重金属污染负荷指数为1.32,处于轻度污染水平;重金属-微塑料复合污染综合污染负荷指数为1.26,处于轻度污染水平。此外,土壤Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb的含量均值分别为49.24,28.29,29.67,68.69,0.29,22.28 mg·kg^-1,分别是河南省土壤元素背景值的0.92,1.14,1.39,1.06,3.22,1.55倍,这表明开封典型农田土壤中的Cd和P...     

微塑料对农田土壤质量的影响研究现状与分析

海洋微塑料污染问题受到全球关注,但是针对农业高质量发展和农业废弃物资源化利用背景下的农田土壤微塑料污染研究甚少。本文通过分析农田微塑料污染物的来源,以及微塑料对土壤团聚体结构、养分转化、微生物功能的影响,提出目前研究存在的问题和未来研究的方向,为深入开展微塑料对农田土壤质量影响的研究提供新思路。     

湟水流域农田土壤真菌数量分布研究

研究了湟水流域农田主要土壤类型真菌的数量分布,结果表明农田主要类型土壤真菌数量为黑钙土2.11×104cfu@g-1、灰钙土1.89×104cfu@g-1、栗钙土1.83×104cfu@g-1,旱地土壤真菌数量略大于水地土壤真菌数量;真菌数量与土壤有机质、全N含量呈显著正相关,与其它因素相关性不强.     

崇明岛农田土壤重金属分布特征及生态风险

为探明崇明岛农田土壤重金属含量分布特征,采集581个点位耕层土壤样品,分析了土壤样品中8种重金属（Hg、Cr、Ni、Pb、As、Cu、Zn和Cd）的含量及污染特征,并采用内梅罗指数法和潜在生态风险指数法评价了研究区土壤重金属的潜在生态风险。结果表明：研究区土壤重金属含量总体低于农用地风险筛选值（GB 15618—2018）,但个别点位土壤Cu、Pb、Zn和Cd含量超标,存在一定的环境风险。空间分布上,Cd元素含量自西向东呈逐步下降趋势,其他重金属元素则总体表现出中部>西部>东部的趋势。生态风险评价结果显示,研究区内梅罗指数平均值为0.34,处于清洁水平,潜在生态风险指数平均值为19.6,潜在生态风险较低,其中Cd为主要风险因子。综上分析表明,研究区土壤整体呈现清洁、低生态风险状态,但局部区域土壤重金属的累积问题仍需加以关注。     

海南儋州农用地土壤微塑料赋存含量与分布特征

为掌握海南农用地土壤微塑料赋存含量与分布特征,以农用地不同农业种植区的土壤微塑料为研究对象,采用现场监测和实验室分析相结合的研究方法,探究不同区域表层土壤和不同深度剖面土壤中微塑料丰度含量与分布特征。结果表明：农用地表层土壤微塑料丰度范围为200.00~3 900.00个/kg,平均丰度为933.33±767.04个/kg;土壤微塑料的成分主要为聚乙烯,覆膜地块丰度明显高于未覆膜地块,且与地块作物种植方式存在较强关联性;整个表层土壤均以偏小粒径（0.5~2.0 mm）微塑料为主,覆膜地块以白色颗粒、黑色薄膜、蓝色薄膜、半透明纤维塑料居多,未覆膜地块则以半透明的纤维塑料占主导;此外,纵向剖面土壤微塑料数量和丰度均随土层深度增加呈明显下降趋势,尤其是黑色、蓝色农膜塑料（聚乙烯）下降明显,均存在显著负相关性（P<0.05）,而小粒径（<0.5 mm,0.5~1.0 mm）微塑料丰度所占比例明显升高,呈小型化的变化趋势,微塑料更易向深层土壤迁移和转化。综上,与国内外农田区域相比,海南儋州农用地土壤微塑料丰度整体处于偏高水平。     

地膜对农田土壤及玉米籽粒邻苯二甲酸酯累积状况的影响

为探讨邻苯二甲酸酯(PAEs)在土壤-植物系统中的残留和累积状况,检测了不同厚度(0.012、0.010、0.008 mm)和不同降解类型地膜中PAEs的含量,动态比较了地膜处理方式(填埋和暴晒)对PAEs在土壤中的残留情况,通过田间试验分析了不同覆膜年限(5、15、25 a)对土壤和玉米籽粒PAEs累积的影响。结果表明:0.012 mm的加厚地膜PAEs含量高于普通(0.008 mm)地膜,可降解地膜中PAEs的含量高于PE地膜,检出PAEs同系物分别为DMP、DEP、DBP、DEHP和DNOP共5种,其中DBP和DEHP含量较高。大田处理90 d后发现,不同降解类型地膜填埋处理的土壤PAEs含量平均高出暴晒处理1.49倍,表明土壤PAEs含量受地膜处理方式的影响。随着覆膜种植年限的延长,玉米地土壤PAEs累积增加,其中以DBP和DEHP增加最明显。玉米籽粒中仅检测到PAEs同系物DBP,且土壤中PAEs含量与籽粒中的呈显著正相关,说明玉米会吸收土壤中的PAEs并转移到籽粒中。     

麻纤维地膜在不同土壤水分条件下的降解特征

"白色污染"问题催生了麻纤维地膜等可降解地膜的研发,其在不同土壤水分等环境条件下的降解特征与应用前景密切相关。为此,采用盆钵埋袋试验,结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)技术,分析麻纤维地膜在土壤含水量为15%、25%和淹水条件下的降解特征,并探讨其与土壤微生物及酶活性的关系。结果表明,麻纤维地膜的降解过程均服从Olson衰减模型(P 0.01),15%、25%土壤含水量和淹水条件下,其半降解时间依次为124 d,50 d和69 d。在供试土壤水分条件下,同等降解率的地膜SEM图像和FTIR图谱无明显差异。SEM图像显示,随着麻纤维地膜降解程度的加剧,其表面微观结构呈现褶皱—褶皱/裂缝—褶皱/孔洞的变化过程。依据FTIR图谱在麻纤维地膜降解率达到40%时(25%土壤水分条件下降解30 d)出现的C=O特征峰,可推断其降解过程为纤维素断链,形成具有C=O键的直链式葡萄糖。试验末期,各水分处理的麻纤维地膜降解率与土壤微生物生物量变化规律一致,说明土壤水分条件导致的土壤微生物生物量变化,可能是影响麻纤维地膜降解速率差异的原因之一。     

从化区农田耕层土壤有效硅空间分布及影响因素

为探究广州市从化区农田土壤有效硅空间分布及影响因素,以期为促进我国粮食主产区水稻产量增长提供科学依据和参考,采用描述性统计、地统计学、相关性分析与GIS （地理信息系统）技术结合的方法对从化区土壤有效硅开展研究。结果表明,研究区土壤有效硅平均含量为60.31 mg·kg^-1,总体偏低,并呈现中度变异;在中心区域、粮食主产区和丘陵地带,土壤有效硅含量较高;有效硅含量与土壤pH、有机质含量、黏粒含量呈正相关,土地利用方式、成土母质对其也有显著影响。研究表明,在所考虑的影响因素中,成土母质对从化区农田土壤有效硅的影响程度居于首位。     

不同覆盖措施对旱区农田土壤酶活性及西瓜产量的影响

基于大田试验,研究了砂石+地膜覆盖,砂石覆盖,地膜覆盖3种旱区农田地表不同覆盖措施下的土壤酶活性及西瓜产量,以农田不覆盖（CK）为对照。结果表明：砂石+地膜覆盖在西瓜不同生育时期和不同土壤层次由于土壤水分条件的改善,可显著提高土壤酶活性,其中土壤脲酶活性提高了34.5%,碱性磷酸酶提高了13.0%,过氧化氢酶提高了29.5%,砂石覆盖次之（分别提高了31.4%,11.5%, 25.5%）,地膜覆膜处理虽然也有提高土壤三种酶活性的效果,但作用甚微（仅0.9%,1.4%,2.9%）。对西瓜产量及商品率的影响,砂石+地膜覆盖、砂石覆盖处理与对照相比增产效果显著,分别增产50倍和30倍,地膜覆盖与对照相比增产7倍,但是商品率较低（2.16%）。表明在当地旱区农业生产中,砂石+地膜覆盖或砂石覆盖是抗旱、增产增收的有效措施。     

冬小麦地膜覆盖的水分效应

在西北半干旱雨养条件下,采取3种地膜覆盖方式,研究了冬小麦地膜覆盖的水分效应.结果表明:覆膜可显著提高土壤表层(0～20 cm)墒情,越冬前至返青期覆膜处理的土壤表层含水量较露地处理(CK)高2.8%～6.4%,但拔节后覆膜处理的土层表墒与露地处理相近,而20 cm以下深层墒情则表现为覆膜处理逐渐低于露地处理;拔节至成...     

新疆地区农田地膜残留影响因素及污染强度评价

为探明新疆地区地膜残留污染强度和污染分布情况,选择新疆地区625个有效点位进行问卷调查和实地采样,通过熵权法、层次分析法进行组合赋权,对地膜残留影响因素地块面积、距村距离、覆膜年限、覆膜比例进行权重计算,根据权重系数优化聚类指标,对2021年地膜残留污染数据进行聚类分析。结果表明：不同地块面积、距村距离、覆膜年限、覆膜比例影响因素下地膜残留量差异极显著（P＜0.01）,权重系数分别为 0.200、0.315、0.265、0.220。优化聚类指标后的 K-means聚类分析将新疆地区地膜污染数据分为四类,地膜残留量第Ⅰ类＜第Ⅱ类＜第Ⅲ类＜第Ⅳ类,地膜平均残留量依次为63、100、110、135 kg·hm^-2,聚类分析的结果符合客观实际,且受到地膜残留影响因素影响。依据聚类结果的地膜残留量划分出低污染、中污染、高污染三个强度等级,不同级别之间具有明显的分布差异。研究表明：新疆地区农田地膜总体污染强度呈现中部高、南北低的分布状态,应重视高污染等级的点位和地区,有针对性地采取相应管理措施,加快地膜残留污染治理进程,进而保护农业可持续发展。