土壤微塑料影响植物生长的因素与机制研究进展

土壤中的微塑料可通过多种方式影响植物生长,并且其在植物体内积累会最终通过食物链进入人体,厘清微塑料对植物生长的影响及机制,有助于系统掌握其在土壤-植物体系中的环境行为。微塑料的赋存状态和理化特征均可影响其对植物的作用效果,本文从粒径、形状、浓度、种类、塑料添加剂和老化程度等方面,梳理了土壤微塑料影响植物生长的主要因素及作用机制,并对未来研究的重点内容提出展望,以期为进一步明晰微塑料对土壤生态系统的影响提供参考。     

微囊藻毒素对陆生植物的污染途径及累积研究进展

微囊藻毒素(Microcystins,MCs)是全世界范围内普遍存在、且随着水体污染的加剧而在自然环境中大量积聚的蓝藻毒素之一,对多种生物有着严重的毒性作用。MCs在生物体内富集并通过食物链传递,对人类健康造成威胁。近些年,MCs对陆生植物的毒害作用及累积研究尤为引人关注,取得了一批重要的研究成果。MC-LR(L为亮氨酸)和MC-RR(R为精氨酸)是淡水水体中普遍存在且危害较大的两种MCs异构体。针对这两种毒素,重点介绍其对陆生植物的污染途径、毒性作用及其在作物体内的累积量,对今后的研究进行了展望。     

酸雨对陆生植物影响的探讨

本文阐述了酸雨对陆生植物的影响；探讨了酸雨对植物危害的机理；分析了在酸雨危害植物过程中，物种（品种）、生物学特性、酸雨特性及ＳＯ＿２、Ｏ＿３、病虫害等复合因子的作用。     

微塑料对红树林生态系统的影响研究进展

红树林生态系统是沿海生态系统中独特且重要的环境组成部分。然而,微塑料作为新型环境污染物通过不同方式进入红树林系统中,已经成为红树林面临的一项严重挑战。分析了微塑料对红树林生态系统的影响,总结了红树林生态系统中微塑料分布特征、微塑料对红树林生态系统的影响、红树林生态系统中微塑料分布影响因素、微塑料在红树林生态系统中的归宿,最后对红树林生态系统中微塑料的研究方向进行了展望。提出确立微塑料监测方法和检测标准、评估红树林中微塑料生态风险、建立微塑料污染治理和管理措施、微塑料模型预测、探索修复与去除策略和研究微塑料与海洋生态系统碳循环的相互作用6个研究,可为未来红树林微塑料领域研究重点和污染控制提供借鉴。     

陆生植物对富营养化水体净化及美化效果研究

以彩叶草、一串红、矮牵牛、空心菜、孔雀草和鸡冠花为试材,从对水体总氮（Tn）和总磷（Tp）的去除能力及适合观赏性的角度进行了双向比较,以选出适合富营养化水体种植的陆生植物。结果表明：彩叶草、空心菜和孔雀草对富营养化水体具有净化和美化水体的双重功效,比较适合富营养化水体栽培。     

土壤微塑料污染的生态效应

土壤环境中微塑料积累量大且不易降解,因此微塑料长期残留对土壤生态系统的影响已引起广泛关注。通过收集近年来有关土壤微塑料污染及其效应相关的文献,全面系统介绍了土壤微塑料积累后,土壤物理环境的变化、土壤动物摄入及其肠道微生物的响应、土壤微生物和土壤酶活性响应、以及植物对微塑料的吸收及其效应等方面的最新研究进展。现有研究结果表明:微塑料污染对土壤容重、团聚体组成和持水性等土壤物理性质有明显改变,而这些改变是影响土壤酶活性、微生物群落组成、甚至植物生长的关键因素。也有一些研究关注土壤无脊椎动物(如蚯蚓Lumbricus terrestris、跳虫Folsomia candida等)对微塑料在土壤中迁移的影响。同时,微塑料也会被这些土壤动物所摄食,并导致土壤动物体内肠道微生物群落组成的变化以及对其生长产生影响。此外,微塑料在陆地生态系统食物链中的积累及其效应也受到关注,比如,被蚯蚓摄食的微塑料可通过鸡Gallus gallus domesticus摄食蚯蚓进入鸡体内积累。在系统介绍土壤微塑料污染生态效应的研究进展基础上,结合微塑料组成与性质的复杂性以及当前研究的不足,提出4个未来研究方向:①建立土壤微塑料污染毒理学诊断的标准化方法体系;②研究土壤微塑料与微生物、植物和土壤动物之间的作用机理;③揭示微塑料与物质转化之间的关键微生物学机制;④开展不同土壤生态系统中的“塑料圈”研究。这些研究成果可为评估土壤微塑料污染的生态效应提供科学支撑。参80     

微塑料对戊唑醇在蚯蚓体内富集的影响

选取蚯蚓（Eisenia fetida）为研究对象,通过测定蚯蚓体重、体内的戊唑醇浓度以及BSAF值,探究微塑料对戊唑醇在生物体内富集的影响。结果表明,只添加10 mg/kg戊唑醇的对照组中,蚯蚓体内戊唑醇的富集浓度为5.6～17.5 mg/kg;向对照组中额外加入0.2%(m/m)聚氯乙烯后,蚯蚓体内富集的戊唑醇浓度升高,富集浓度为6.0～18.4 mg/kg;加入1.0%(m/m)聚氯乙烯后,戊唑醇在蚯蚓体内的浓度极显著高于对照组,富集浓度为7.1～25.6 mg/kg,且微塑料的加入可显著降低蚯蚓的体重。生物-土壤富集因子（BSAF）值也表明,微塑料存在条件下,可显著增加蚯蚓对戊唑醇的富集。本研究旨在为评估戊唑醇及微塑料对生态环境的影响提供理论依据,并为安全使用三唑类农药和大田地膜提供数据参考。     

土壤微塑料污染研究进展与展望

微塑料污染已成为全世界广泛关注的环境问题之一。近年来,土壤微塑料污染问题格外受到关注。本研究从土壤微塑料污染防治体系构建的角度,综述了微塑料定义、土壤微塑料检测方法、土壤微塑料的赋存分布与主要来源、微塑料对土壤生物的毒性效应以及土壤微塑料污染防治等方面的研究进展,最后根据现有研究基础提出进一步加强土壤微塑料基础问题研究,以及开展土壤微塑料污染防控技术和宏观决策体系研究的具体研究路径展望,为今后土壤微塑料的研究提供思路。     

土壤微塑料和农药污染及其对土壤动物毒性效应的研究进展

微塑料和农药可能会在土壤中长期共存,塑料制品的种类和结构差异导致其对化学污染物有不同的亲和力和吸附行为。因此,微塑料可作为农药的载体,与农药形成复合污染,对生物体产生联合毒性效应,进而对食物链乃至人类产生健康危害。本文归纳了微塑料和农药对土壤环境的影响,阐述微塑料吸附农药的机理与研究现状,分析了微塑料和农药对土壤动物的联合毒性效应,指出当前研究存在的问题并对未来研究方向进行展望,为未来研究微塑料与农药在土壤中的环境行为提供重要参考。     

淡水环境微塑料研究进展

环境微塑料(Microplastics,MPs)是指环境中持久存在的、粒径小于5 mm的塑料颗粒、薄膜、纤维等.环境微塑料已在水体、沉积物和生物体内广泛检出,被联合国环境署列为亟待解决的十大环境科学问题之一.本文从淡水环境中的微塑料来源、环境分布与迁移、潜在的生态效应及仪器分析方法4个方面做综合阐述,并对未来淡水环境微...     

微塑料和镉及其复合对水稻种子萌发的影响

为探究重金属、微塑料和二者的复合效应对农作物种子生长特性的影响,选取水稻种子为实验对象,探究微塑料聚苯乙烯(mPS)和聚对苯二甲酸类塑料(mPET,100、300、500、1000 mg·L^-1和1500 mg·L^-1)与重金属镉(Cd,2、5、10 mg·L^-1和50 mg·L^-1)单一及复合对种子萌发及生长的影响。结果表明:单一实验中,镉胁迫对水稻种子萌发特性的影响基本表现为“低促高抑”的规律,随着镉浓度的升高,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数以及根长和芽长等各项指标均呈现下降的趋势;单一微塑料暴露下,总体表现为低浓度(100 mg·L^-1)促进发芽,中浓度(500 mg·L^-1)抑制发芽,高浓度(>1000 mg·L^-1)无影响,即发芽率与对照组持平;两种微塑料对水稻种子的活力指数、根长和芽长均有所促进。微塑料(100 mg·L^-1和500 mg·L^-1)和镉(2 mg·L^-1和10 mg·L^-1)复合污染实验中,与对照组相比,低浓度MPs(100 mg·L^-1)-Cd(2 mg·L^-1)复合产生的协同作用促进了水稻种子发芽,其余复合污染对种子的发芽均表现为拮抗作用;对于低浓度的微塑料(100 mg·L^-1),其与镉复合会对水稻种子芽和根的生长起协同作用,只有mPS(100 mg·L^-1)与高浓度的镉(10 mg·L^-1)复合才会对根的生长起到拮抗作用;高浓度的微塑料与高浓度的镉复合后没有对水稻种子根和芽产生影响。研究表明,相比于单一污染,微塑料-镉复合效应对水稻种子生长特性、根长和芽长的影响总体表现为拮抗作用,一定程度上降低了单一污染物的毒害作用。     

陆生植物水生诱变技术及其在农业上的应用

运用营养胁迫、厌氧胁迫、物理诱变、计算机微程序控制等技术,对陆生植物进行驯化培养,诱导水生根系形成,可解决水中溶解氧含量过低、根系易腐烂、植株生长缓慢等问题,使其逐步适应于水生环境。为促进该技术在农业上的应用,介绍了其关键技术内容,并展望了该技术在农业上的应用前景,以供参考。     

微塑料对樱桃萝卜生长的影响

为探究微塑料对蔬菜生长发育的影响,以菜地土壤中普遍存在的聚乙烯(polyethylene, PE)和聚丙烯(polypropylene, PP)为目标污染物,以根菜类蔬菜樱桃萝卜(Raphanus sativus L. var. radculus pers)为供试蔬菜,基于种子萌发试验和土培试验初步探究了不同粒径、不同浓度的微塑料对萝卜生长发育的影响。结果表明：PE和PP对萝卜种子的发芽率无显著影响,仅5 g·L^-1的PP对萝卜幼苗芽长具有显著(P < 0.05)抑制作用;两种微塑料均能附着在萝卜幼苗根表面,并显著(P < 0.05)抑制幼苗根的伸长,且该抑制作用随着微塑料粒径减小、浓度升高而增强。土培条件下,PE和PP并未影响萝卜叶片光合色素的合成;PE对萝卜叶鲜重、根茎鲜重无显著影响,但PP造成萝卜产量显著(P < 0.05)降低,表明不同类型微塑料对萝卜生长的影响不同。推断其原因是PE和PP对土壤结构和肥力的影响不同,从而导致萝卜的生物量产生了不同的表现。     

土壤中微塑料来源、污染现状及生态效应研究进展

塑料制品因成本低、可塑性好、耐用性强等特点,广泛应用于各行业。微塑料（Microplastics,MPs）作为土壤环境中一种新型持久性有机污染物,具有颗粒小、化学稳定性强、难降解、吸附性强等特点,吸引了全球学者广泛关注。近年来,农业耕作通过地膜栽种、污水灌溉、污泥利用和有机肥栽培等种植方式提高农作物产量,但其中残留的微塑料改变土壤环境中微塑料浓度分布,对土壤环境造成负面影响,也对生态系统和人类健康造成威胁。文章系统阐述土壤环境中微塑料来源及途径、污染现状、生态效应等污染问题,展望未来土壤中微塑料污染研究方向与重点,以期为全面了解土壤环境中微塑料污染机理和寻求解决微塑料污染提供思路。     

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。     

微塑料的环境行为及其生态毒性研究进展

微塑料污染已经成为全球关注的环境问题。本文对不同环境介质中微塑料的来源、迁移、分布特征及其对生物体的毒性效应等方面的研究现状进行了系统的总结和评述。微塑料的来源主要包括直接进入到环境中的初生微塑料和大块塑料破裂、分解形成的次生微塑料,其可在大气、水体(淡水和海洋)和陆地环境之间进行迁移。需建立统一的微塑料样品采集、分离和鉴定方法,并结合准确高效的溯源分析技术,进一步探索其环境行为与归趋。微塑料(含自身的添加剂)被生物摄取后会造成物理损伤、引发生物体的行为、生理学和分子学反应,并可能与其他污染物形成复合污染,产生联合毒性效应。通过同位素示踪与分子生物学新技术的联用,重点研究微塑料的生物累积和在食物链中的传递效应,尤其是对人体健康的潜在威胁,以期为微塑料污染的生态风险评估提供理论依据。     

植物染色体微分离微克隆技术研究进展与展望

染色体微分离与微克隆技术是细胞遗传学与分子遗传学相结合的一项桥梁技术，近年来在植物中的应用日渐活跃，本文综述了该技术在植物中的研究进展，并对其应用前景作了展望。     

微塑料对小鼠生长和小肠结构的影响

为了探究微塑料对生物体的生长特性及肠道结构的影响,选取微塑料聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)作为原料,分别按0.3%(3 g kg-1鼠粮)、3%(30 g kg-1鼠粮)两种浓度混合添加于昆白小鼠日粮。饲喂期间记录小鼠的体重、饮食行为,27 d后进行剖检并采集小肠(十二指肠、空肠、回肠)制成石蜡切片观察显微结构。结果表明:对照组与微塑料添加组小鼠饮食与精神状态均正常,对照组小鼠体重在整个饲喂周期内逐渐增加,微塑料添加组在饲喂的前期体重增加,但在后续大部分小鼠体重增长停滞,甚至下降。不论是PE或PS微塑料添加组,整个小鼠体重增长均显著慢于对照组(P<0.01),并呈现浓度依赖性,但两种微塑料相比没有显著差异。肠道显微结构表明,微塑料添加组小鼠出现小肠绒毛肿胀、结构破坏、杯状细胞减少、黏膜下层增生等现象。小鼠摄入微塑料导致小肠显微结构破坏,生长减慢。     

不同土壤环境因素对微塑料吸附四环素的影响

为探究不同土壤环境因素对于微塑料吸附抗生素的影响,选用三种常见的微塑料:聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚酰胺(PA),以四环素(TC)代表抗生素,通过批平衡试验来研究微塑料对TC的吸附行为和机理。研究发现,3种微塑料对TC的等温吸附方程均可用Langmuir方程进行拟合,其吸附能力为PEPSPA,最大吸附量分别为0.154、0.086、0.075 mg·g~(-1)。在中性条件下PE对TC的吸附量达到最大,pH对PA吸附TC影响较小,而PS在酸性条件下对TC的吸附量最大,且随着pH增加吸附量逐渐降低。不同浓度的Ca~(2+)和Mg~(2+)会影响微塑料对TC的吸附,且随着浓度的增加,吸附量逐渐降低。富里酸的存在抑制了TC在PE上的吸附,但低浓度的富里酸(1 mg·L~(-1))会促进PA和PS吸附TC。结果表明,不同微塑料对TC的吸附存在显著差异,且不同土壤环境因素明显影响了微塑料对TC的吸附行为,该结果为进一步研究和评估微塑料在土壤环境中的吸附行为奠定了基础。     

植物染色体微分离微克隆技术研究进展与展望

染色体微分离与微克隆技术是细胞遗传学与分子遗传学相结合的一项桥梁技术 ,近年来在植物中的应用日渐活跃 .本文综述了该技术在植物中的研究进展 ,并对其应用前景作了展望