土壤环境中微塑料的研究进展

微塑料是一类广泛存在于环境中的塑料颗粒,近年来,微塑料对环境的污染引起了国内外学者的广泛关注。关于微塑料对水环境造成的负面影响有较多报道,但微塑料在陆地环境特别是土壤中的存在和影响的系统性研究鲜有报道。本文从土壤微塑料的来源和分布、分析方法、对生态系统的影响、生态环境效应及管控措施等方面进行了系统综述,并针对今后土壤微塑料的研究提出了相关对策。主要包括以下几个方面:1)土壤微塑料的主要来源包括农用塑料薄膜残留、污泥的土地利用、有机肥施用、地表径流、污水灌溉和大气沉降; 2)总结了土壤中微塑料的分离、提取、鉴定及分析方法的优缺点,但目前仍没有标准化的检测和定量技术; 3)微塑料会影响土壤的结构和理化性质,对植物和动物的生长造成威胁,并改变微生物群落的多样性;4)微塑料表面可附着污染物,对环境造成物理和化学污染,可释放内源性有毒物质,并导致复合污染效应;5)微塑料污染的防控措施主要包括3个方面:研发生物降解塑料产品、从源头控制微塑料的输入以及加强世界各国合作。提出今后微塑料的研究应建立统一的定量分析标准方法,发展更准确的可追溯分析技术,加强对土壤中微塑料污染的科学研究。本研究不仅有助于了解微塑料在土壤中的环境行为,为进一步探索土壤微塑料提供思路,而且可为土壤中微塑料的生态风险评估及污染防治提供理论依据和参考。     

微塑料对土壤环境的污染及生态效应研究进展

微塑料是一种新型环境污染物,对土壤生态系统造成了严重的威胁.目前,对微塑料的研究多集中在海洋生态中,而关于微塑料对土壤环境的污染控制和生态效应研究几乎空白.基于此,介绍土壤微塑料的来源、种类、迁移,并对其对土壤理化性质、土壤动物、土壤微生物的生态效应进行分析,提出土壤微塑料污染控制的主要措施.     

有机废物堆肥中的微塑料污染:来源、相互作用及展望

微塑料作为新型污染物,近年来受到高度关注。堆肥作为一种广泛使用的有机废物处理技术,对微塑料具有一定的降解作用。目前,关于堆肥中微塑料污染的研究少之又少,但微塑料隐藏在堆肥中并随堆肥进入土壤环境的危害已初见端倪。一方面,微塑料改变堆肥微环境,影响微生物多样性,降低堆肥品质;另一方面,在堆肥过程中,微塑料降解释放内源性有毒物质,且其表面可吸附重金属和有机污染物等,可能导致复合污染效应。从堆肥产品中微塑料的污染情况、对堆肥的影响、堆肥对微塑料的降解作用与改良方法等方面进行了系统综述,结合不同种类微塑料在堆肥中的降解情况,提出目前可生物降解塑料存在的问题,展望堆肥中微塑料研究的未来发展方向。     

南淝河中微塑料的分布特征及来源

[目的] 研究流经城市河流中微塑料的污染情况,探索水体微塑料来源,旨在为微塑料污染防控积累基础资料,并为控制和治理提供科学依据。[方法] 于2019年3月份采集安徽省合肥市南淝河水和沉积物样,通过密度浮选、体式显微镜与傅里叶红外光谱仪等研究了微塑料的分布特征及其来源规律。[结果] 南淝河水和沉积物样品中普遍存在发泡、纤维、颗粒和碎片4类的微塑料颗粒,丰度分布规律基本一致,均集中在河流中游、人口密集段,表明河流中微塑料残留受人为影响较大。在水与沉积物中,微塑料粒径分布都表现出随着微塑料粒径增大,含量随之减少的规律;纤维类微塑料占比最大,泡沫类微塑料占比最少,表明其主要来源于人们的日常活动与污水处理厂的排放。按颜色分,彩色与透明比例大,黑色与白色占比较少。水样中碎片类高于颗粒类,沉积物中相反。傅里叶红外光谱仪分析表明,颗粒类和纤维类微塑料为聚乙烯,碎片类为聚丙烯,发泡类为聚苯乙烯。[结论] 微塑料普遍存在河流水体与沉积物中,污染状况处于一个较高水平,主要来源于人们的日常活动与污水处理厂的排放。     

农田中的(微)塑料污染:来源、迁移、环境生态效应及防治措施

近年来,继海洋中的微塑料污染受到广泛关注后,土壤微塑料的环境风险逐渐受到重视,有关微塑料对土壤生态环境影响的研究取得了积极进展.本文总结了迄今为止的有关农田土壤中(微)塑料的研究成果和进展,阐明了当前国内外农田微塑料污染现状;详细论述了农田土壤中(微)塑料的来源以及不同源对农田微塑料污染的潜在贡献;对农田微塑料污染现有...     

土壤中微塑料的污染防治综述

微塑料是一个新兴污染物,也是当今全球关注的热点,但有关土壤中微塑料的研究很少.对关于土壤中微塑料的来源、毒性及检测方法的相关文献及研究进行综述,提出了土壤中微塑料的污染防治对策及需要开展的具体工作,为土壤中微塑料的管控工作提供技术支持.     

微塑料污染现状及其对土壤生态系统的影响

塑料在全球范围内大量使用,产生的微塑料对环境系统构成了潜在的威胁和不可预测的风险。土壤中微塑料的研究由于受到土壤基质复杂和微塑料来源多样的制约,面临很多困难。通过回顾有关微塑料污染及其对土壤生态系统的影响,解析了现在所面临的土壤微塑料污染问题,并针对土壤中微塑料的来源、分析检测方法,以及微塑料对土壤生态系统的影响进行了总结汇总。在此基础上对土壤微塑料污染研究进行了展望,并探讨分析了未来该领域的主要研究方向和防控措施。     

微塑料对土壤-植物系统的生态效应

近年来,塑料污染已经成为全球性环境问题。陆地生态系统中的微塑料污染受到越来越多的重视,尤其是农业生态系统。由于降解性差,微塑料在土壤中的累积可能会对土壤生态系统造成不利影响,并通过食物链等威胁人畜健康。本文介绍了微塑料在土壤环境中的来源、分布和迁移,重点阐述了微塑料对土壤-植物系统的直接和间接生态效应。证据显示微塑料可以直接影响土壤理化性质、微生物与酶活性、土壤动物,影响植物种子萌发、根系对水分和养分的吸收,并可以被植物吸收和转运,对植物产生毒性效应;也可以通过改变土壤性质、与重金属等污染物联合作用等方式对植物产生间接效应。最后还对未来土壤-植物系统中微塑料相关研究进行了展望。以期为了解土壤微塑料的生态效应和潜在风险管控提供理论依据和科学指导。     

微塑料污染对土壤环境质量和微生物生态学特性的影响研究进展

微塑料这一新兴污染物已成为全球性普遍关注的重要环境问题,近年来,土壤微塑料污染也越来越受到重视。本文从土壤环境质量和微生物生态学特性的角度,综述了近几年国内外土壤微塑料污染的相关研究进展,主要包括以下几个方面:（1）微塑料对土壤物理性质和养分有效性的影响;（2）微塑料对土壤污染物的吸附和解吸作用;（3）微塑料对土壤酶活性、微生物群落结构和抗生素抗性基因的影响;（4）“微塑料圈”中微生物的群落结构及其与土壤中微生物的生态位分异特征。最后针对土壤微塑料的重点研究方向提出展望,为今后土壤微塑料污染的研究提供了科学思路。     

土壤中微塑料的分离及检测方法研究进展

微塑料一般是指粒径小于5 mm的塑料颗粒,具有稳定性高、粒径小及迁移性强等特性,能长期存在于土壤环境中,并且充当各种污染物迁移的载体,甚至通过植物富集等方式经食物链逐级传递,对环境和人体健康造成严重危害。然而,由于土壤基质的复杂性和分析技术的限制,关于土壤微塑料的研究尚存很多空白。开展土壤微塑料分析技术的研究是探索微塑料在土壤中的迁移转化规律和评估微塑料生态风险的基础。本文综述了国内外环境样品中微塑料的分离提取和识别定量技术的研究进展,探讨了各方法的优缺点及其对土壤样品的适用性,并对未来分析技术的发展方向提出展望。文章认为,密度分离法作为最常用的分离方法,操作简单且分离效果良好,但存在无法有效去除有机物和分离小塑料颗粒（<50μm）的问题;新兴的加压流体萃取技术会对微塑料结构造成一定破坏,但由于其自动化程度高、成本低、效率高,仍具有良好的应用前景;其他替代方法（如油提法、磁性分离法等）的应用相对有限,其对土壤样品的适用性还有待研究。不同强度的消解方法均会对微塑料结构造成不同程度的破坏,且增强有机质消解效率往往以牺牲微塑料回收率为代价。现阶段的识别定量方法主要包括借助显微镜的目视鉴...     

Microplastics in agroecosystems: A review of effects on soil biota and key soil functions

Contamination of soils in agroecosystems with microplastics (MPs) is of increasing concern. The contamination of the environment/farmland soils with MPs (1 µm to 5 mm sized particles) and nanoplastics (NPs; <1 µm sized particles) is causing numerous effects on ecological soil functions and human health. MPs enter the soil via several sources, either from intentional plastic use (e.g., plastic mulch, plastic greenhouses, plastic-coated products) or indirectly from the input of sewage sludge, compost, or irrigation water that is contaminated with plastic. Once in the soil, plastic debris can have various impacts such as changes in soil functions and physicochemical properties and it affects soil organisms due to its toxic behavior. This review paper describes the different effects of plastic waste to understand the consequences for agricultural productivity. Furthermore, we identify knowledge gaps and highlight the required approaches, indicating future research directions on sources, transport, and fate of MPs in soils to improve our understanding of various unspecified abiotic and biotic impacts of MP pollution in agroecosystems.     

长江干流沿江地区土壤重金属的分布、来源及潜在生态风险

为掌握长江干流沿江地区土壤重金属状况,开展土壤表层样品采集和重金属空间分布研究,使用PMF（positive matrix factorization）模型解析土壤重金属来源,并选取地累积和潜在生态风险等方法,评估重金属的污染状况和生态风险。结果表明：1）土壤重金属的积累程度不同,As、Cd和Cu的超标率高,污染明显。Cd和Cu的变异系数高于1.0,分布不匀,受某些污染源的影响显著。2）各重金属含量呈现条带状的空间格局,在多个地区出现高值,土壤环境质量受到人类活动的负面影响。3）土壤重金属积累主要来源于自然、工业排放、交通运输和农业生产,贡献率分别为36.65%、28.48%、20.07%和14.80%。其中Cd与工业活动有关,Pb和Zn来自交通排放,Cr和Ni与自然源密切相关,As和Cu来源于农业生产。4）Cd的污染程度最高,81.88%的点位达到轻度污染。40%以上的点位受到As、Cu、Ni和Pb污染。75%以上点位的Cr和Zn含量较低,污染程度不高。单项生态风险指数的均值从大到小依次为：Cd、As、Ni、Cu、Pb、Zn、Cr。综合生态风险指数均值为63.17,处于轻微风险水平。该研究作为土壤生态调查的核心,可为土壤环境管理和重金属污染修复提供科学依据。     

Microplastics in soil: Impacts and microbial diversity and degradation

Microplastics(MPs) are plastic particles less than 5 mm in size that have become a major environmental pollutant due to their ubiquitous and persistent nature. Microplastic contamination of the aquatic environment has received the most attention so far, whereas the current understanding of MP prevalence and its impacts in the terrestrial environment is largely limited. The MP contamination of soil can cause bioaccumulation and toxicity in terrestrial animals and plants, which can consequently affect human health. This review is aimed towards combining the available information on the occurrence, sources, and effects of MPs on the different aspects of the terrestrial environment and to highlight the limitations in our knowledge regarding the nature and impacts of MPs in soil. The review also highlights microbial degradation of MPs as an advancing research area, with numerous microorganisms being identified as capable of efficiently degrading this persistent contaminant.     

微塑料输入与秸秆添加对潮土和黄棕壤氮淋溶的影响

为探究微塑料输入与秸秆添加对农田土壤氮淋溶的影响,以潮土和黄棕壤为研究对象,每种土壤各设置8个处理,包括对照（CK）、低量微塑料（PE1）、中量微塑料（PE2）、高量微塑料（PE3）、秸秆（S）、秸秆+低量微塑料（S+PE1）、秸秆+中量微塑料（S+PE2）、秸秆+高量微塑料（S+PE3）,研究了添加秸秆与不添加秸秆条件下,不同微塑料输入量对土壤氮淋溶的影响。结果表明,仅添加微塑料条件下,与对照（CK）相比,潮土PE1、PE2、PE3处理总氮（TN）淋溶量均无显著差异,黄棕壤仅PE1处理显著增加了TN淋溶量。在添加秸秆（S）处理中,与对照（CK）相比,潮土添加秸秆后显著降低了硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）、TN淋溶量,分别降低了31.15%、13.45%、15.26%,黄棕壤添加秸秆后显著增加了TN淋溶量,增加了22.56%。添加秸秆处理相较于不添加秸秆处理,潮土各浓度微塑料输入下NO₃^--N、NH₄⁺-N、TN的累计淋溶量呈降低趋势,而黄棕壤低量微塑料输入降低了TN淋溶量,高量微塑料输入增加了TN淋溶量。偏最小二乘路径模型（PLS-PM）分析表明,在潮土中添加秸秆主要通过影响淋溶液pH和NO₃^--N淋溶量影响氮素淋溶,微塑料添加量对氮淋溶无显著影响;在黄棕壤中添加秸秆主要通过影响淋溶液NO₃^--N、NH₄⁺-N淋溶量影响氮淋溶,微塑料添加量主要通过影响淋溶液NH₄⁺-N淋溶量影响氮淋溶。研究结果可为农田土壤微塑料污染风险的管控及减少土壤氮素的淋失提供依据。     

复垦对三江平原土壤环境的影响

Soil environment in Sanjiang Plain has changed greatly because of the reclamation on a large scale The physical and chemical properties of soil have changed ,and soil erosion,soil saline-alkaliztion and soil pollu-tion occurred in some areas ,Thes Problems have obstructed the sustainable development of agriculture.For the sustainable use of soils in Sanjing Plain,in this paper we raise som suggestions and countermasures which might be refereces for experts and departments concerned.     

土壤调理剂的研究和应用进展

综述了土壤调理剂的研究和应用进展。土壤调理剂目前尚无统一定义,且存在不同的分类方法,其主要功能包括改良土壤质地与结构、提高土壤保水供水能力、调节土壤酸碱度、改良盐碱土、改善土壤的养分供应状况、修复重金属污染土壤等。在土壤改良过程中,针对不同土壤障碍问题有针对性地选择土壤调理剂将达到较好的改良效果。然而,土壤调理剂在推广应用中也暴露出一系列问题,包括潜在的环境风险、功能定位和认识问题、产品质量良莠不齐、包装标识混乱等,因此亟待建立一套完善的土壤调理剂科学评价体系。     

灌溉模式对红壤稻田土壤环境及水稻产量的影响

为优化红壤丘陵区水稻生产的水分管理模式,以中国科学院桃源农业生态试验站长期田间定位试验为研究对象,模拟分析了江南红壤丘陵区4种不同灌溉模式对稻田的土壤环境及系统生产力的影响。结果表明,土壤环境方面,雨养稻田与模拟节水灌溉相比,水稻生育期白天平均土壤温度高0.3～0.5℃;长期淹灌红壤稻田土壤体积质量相对较低,土壤蓄水能力较强,有利于土壤有机质的累积和氮素质量分数的提高,淹灌表层（0～20 cm）土壤全氮质量分数较雨养和湿灌分别高10.8%和8.8%,土壤有机质质量分数分别高7.0%和6.1%。由于江南丘陵区降雨资源丰富,早稻期间雨量充沛,处理间早稻产量差异主要来自不同灌溉模式下土壤环境尤其是土壤养分条件的改变;晚稻期间,水分则成为水稻产量提高的限制因子,雨养区晚稻产量显著低于其他灌溉处理。相对于其他水分管理模式,红壤双季稻田淹水灌溉模式能够获得更高的水稻产量。     

Human and ecological risks of metals in soils under different land-use types in an urban environment of Bangladesh

Trace metal contamination in soil is of great concern owing to its long persistence in the environment and toxicity to humans and other organisms.Concentrations of six potentially toxic trace metals,Cr,Ni,Cu,As,Cd,and Pb,in urban soils were measured in Dhaka City,Bangladesh.Soils from different land-use types,namely,agricultural field,park,playground,petrol station,metal workshop,brick field,burning sites,disposal sites of household waste,garment waste,electronic waste,and tannery wast,and construction waste demolishing sites,were investigated.The concentration ranges of Cr,Ni,Cu,As,Pb,and Cd in soils were 2.4–1258,8.3–1044,9.7–823,8.7–277,1.8–80,and 13–842 mg kg^-1,respectively.The concentrations of metals were subsequently used to establish hazard quotients(HQs)for the adult population.The metal HQs decreased in the order of As>Cr>Pb>Cd>Ni>Cu.Ingestion was the most vital exposure pathway of studied metals from soils followed by dermal contact and inhalation.The range of pollution load index(PLI)was 0.96–17,indicating severe contamination of soil by trace metals.Considering the comprehensive potential ecological risk(PER),soils from all land-use types showed considerable to very high ecological risks.The findings of this study revealed that in the urban area studied,soils of some land-use types were severely contaminated with trace metals.Thus,it is suggested that more attention should be paid to the potential health risks to the local inhabitants and ecological risk to the surrounding ecosystems.     

水土保持的水环境效应研究

 非点源污染已成为我国很多湖库型水源地的主要污染源,给人们的生活和健康以及经济社会的可持续发展造成严重危害。水土保持措施是防治非点源污染,保护水源水质,保障饮水安全的重要手段。笔者界定了水土保持水环境效应的概念;将非点源污染的类型划分为农业型、水土流失型、农村生活型、城市径流型和降水降尘型;首次系统地揭示水土保持的水环境效应机制;定量分析小流域综合治理与区域综合治理水土保持的水环境效应。     

液体地膜覆盖对棉花产量与土壤环境的影响

基于棉田可持续发展的思想,研究了液体地膜覆盖对棉花产量与土壤物理性状的影响。结果表明,适量液体地膜(112.5 kg/hm²)覆盖棉花增产显著,平均增产皮棉21.7%。液体地膜覆盖棉田提高土壤温度和含水量,降低土壤容重。表明液体地膜覆盖棉田对土壤环境无不良影响,利用液体地膜覆盖棉田是一项可行的技术。