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。     

土壤微塑料污染及生态效应研究进展

微塑料作为一种新型环境污染物,对土壤生态系统构成严重威胁。当前对微塑料的研究多集中于水域生态系统,而对土壤生态系统的影响研究较少。本文综述了土壤微塑料的分类及来源,分离、检测方法及存在问题,总结了土壤微塑料的污染和微塑料对污染物的吸附效应及机理,分析了其对土壤动物、微生物生态及碳、氮等物质循环的影响,最后针对微塑料的生态效应提出展望,为今后土壤微塑料的研究提供了新的思路。     

农田土壤微塑料污染研究现状与问题思考

微塑料作为一类新型环境污染物,对海洋及陆地水域生态环境的污染问题受到全球的关注,然而农田土壤中微塑料的污染尚未引起广泛的关注.当前农田土壤微塑料污染形势不容乐观,对土壤生态安全和农产品安全构成威胁;因微塑料可在生物体内积累,并在食物链间传递、积聚,对人体健康存在潜在风险.对当前农田土壤微塑料污染现状、来源、迁移降解及对土壤生态系统的影响进行了总结和分析,指出当前农田土壤微塑料污染研究中出现的问题和不足.在此基础上,对农田土壤微塑料的污染研究进行了展望,并指出在农田微塑料污染研究中统一分析标准、系统分析农田微塑料的生态效应及健康风险;加强源头控制与风险管控措施相结合,为未来我国农田土壤微塑料污染研究和污染防治技术的创新提供参考与思路.     

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     

微塑料在土壤环境中的研究现状与趋势的计量分析

由于塑料及其衍生品的广泛使用,导致微塑料(粒径小于5 mm)在全球环境中的分布与污染,可能引起生态系统的一系列问题和功能损失。为了全面了解微塑料在土壤环境中的研究状况,本文利用VOSviewer可视化分析软件和HistCite引文图谱分析工具,对中国期刊全文数据库(CNKI)和Web of Science核心合集数据库中关于土壤微塑料研究领域的国内外文献进行计量分析。结果表明:(1)微塑料在土壤环境中的发文数量和引用频次远低于在水文系统中,土壤微塑料研究领域处于萌芽发展阶段;(2)中国、德国、美国和荷兰等国家在该领域发文较多,荷兰瓦赫宁根大学与中国科学院在该领域发文最多,且研究机构间合作密切;(3)土壤微塑料研究领域发文较多的期刊为Science of the Total Environment、Environmental Pollution和Environmental Science & Technology,在典型土壤科学期刊如Soil Biology & Biochemistry和Geoderma等发文数量均远少于环境生态类期刊;(4)中国国家自然科学基金是资助该研究领域的重要基金项目;(5)微塑料在土壤环境中的来源、种类、分布、检测方法及对环境的污染和毒理性等是目前的研究热点;(6)微塑料在土壤环境研究领域的主要研究趋势是从微塑料的生态毒理学转向其对生态系统的影响及地球系统的反馈。     

土壤中微塑料和重金属的复合污染：原理及过程

土壤中的微塑料能够与重金属污染物结合形成复合污染,从而改变单一污染物的环境行为和毒性效应,对土壤生态系统造成严重危害。目前人们对微塑料和重金属的复合毒性效应及其形成原理、污染过程的了解还十分有限,本文综述了土壤环境中微塑料和重金属的复合环境行为,讨论了微塑料对重金属的吸附解吸原理和过程,梳理了土壤环境中微塑料和重金属的迁移和转化,总结了有关二者复合毒性效应的最新研究进展,最后对未来相关工作提出展望,以期为微塑料和重金属的复合毒性研究提供参考。     

微塑料对农业生产的危害与对策研究

微塑料是环境中一种重要的有机污染物,其可以在生物体中累积,影响生物体的生长发育,具有极大的潜在风险。农业生产依赖于土壤环境,研究发现农田中也存在大量的微塑料颗粒,对此本文总结了农田土壤微塑料的来源、分布和危害,分析了微塑料对农作物以及畜禽养殖的影响,并针对其污染提出了解决方法,为农业生产中微塑料的研究以及微塑料污染防控提供一定的科学参考。     

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。     

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。     

水环境中微塑料的分布迁移特征及生态危害研究进展

微塑料是重要的环境污染物之一，在水环境中大量存在。为了解水环境中微塑料污染的现状，增强人们治理微塑料污染的意识，本文概述了水环境中微塑料的来源、分布、迁移特征及对水生动物的危害。水环境中的微塑料来源广泛，源头贡献分析发现，环境中80%的微塑料来源于人类陆地活动，20%来源于海洋活动。按性质分类，微塑料可分为初生微塑料、次生微塑料两大类，碎片、纤维是水环境中最常见的微塑料形态，淡水中主要的微塑料类型是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP),海洋中的微塑料类型则主要是PE、PP和聚苯乙烯(PS)。水环境中的微塑料含量、分布主要受到区域人口密度、地理位置、水文条件和气象环境等因素影响，微塑料在水系统表面和沉积物中均有分布，淡水系统是微塑料进入海洋的主要运输路径。微塑料通过直接、间接方式进入水生生物体内，导致其群体、个体、组织、器官、细胞和分子水平上的生理健康受损。水生态系统中的微塑料会给环境及动物健康带来不同程度的风险，进一步通过食物链威胁人类健康。微塑料污染研究的重点应包括制定厘清源头、查明分布、科学监测的综合治理模式。本文可为水环境中微塑料的污染防治提供较为系统的参考资料和研究思路。     

(微)塑料污染对土壤生态系统的影响:进展与思考

塑料已经成为现代社会不可或缺的产品而被广泛应用,塑料污染也成了一个全球性的环境污染问题。近年来,土壤塑料污染的问题也开始受到关注。本文针对近几年来国内外关于塑料污染对土壤生态系统的影响进行综述,主要包括以下几个方面:(1)微塑料对土壤物理化学性质的影响;(2)微塑料对土壤微生物群落的影响;(3)微塑料与土壤动物的相互作用。最后,本文对未来关于土壤微塑料研究的重点方向进行了展望。     

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。     

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。     

水环境中微塑料的污染特征、 迁移转化及应对措施

微塑料是一种新型污染物,通常被学术界定义为粒径小于5mm的塑料颗粒。其污染已遍及海洋、淡水系统和土壤-地下水系统,造成的环境问题不容忽视。目前,关于水环境中的微塑料污染问题已成为近年来的研究热点。本研究从地表水和地下水环境中微塑料污染物的来源、分布特征、迁移转化过程、生态毒性和应对措施等方面总结归纳了学者们的研究进展,并为今后微塑料污染物的研究做出了建议和展望。     

红树林生态系统对重金属污染的净化作用研究

摘要：红树林生态系统是位于海陆交界处的一种特殊的生态系统。随着近年来沿海地区城市化进程的不断加快,越来越多的城市生活垃圾、工业废水等污染物直接排放入海。重金属元素是造成近海海域污染的主要污染物之一。大量研究表明,位于潮间带或淡水与海水交界处的红树林生态系统具有吸附、沉积固定重金属元素特性。本文从沿海红树林生态系统的结构特点出发,对重金属元素在沿海红树林生态系统中的累积与迁移及重金属污染的净化作用的研究成果进行了综述,提出了利用红树林生态系统治理沿海水域重金属污染的可能途径,为红树林生态系统的保护以及生态效益的评估提供科学依据。     

土壤中微塑料污染现状及其热点趋势可视化分析

为深入了解土壤中微塑料污染相关的研究信息和发展趋势，利用VOSviewer和CiteSpace整理了CNKI和Web of Science^TM数据库中2000—2022-05在土壤微塑料污染领域已发表的研究成果，从发文数量、发文期刊、作者及所属机构、国家/地区、关键词和共被引信息进行分析。结果表明:1)探索初期土壤中微塑料污染相关文献的发表量略有波动，研究热度在2018年之后持续增长；中国科学院、西北农林科技大学和瓦格宁根大学研究中心这3所研究机构在该领域发文量排名前3。2)农田土壤是最具代表性的一类土壤类型，沙漠、湿地和高山中的微塑料污染已经受到国内外学者的高度关注。3)研究方向包括微塑料进入陆地土壤的方式及其在土壤中的丰度分布特征、土壤样本中微塑料检测技术的选择与优化、微塑料作为载体吸附运输土壤中的重金属和溶解有机物并经食物链传递对生物可能带来的有害影响等。4)从研究热点上看，土壤中微塑料污染领域的研究对象逐渐从农田土壤扩展到多种类型及偏远地区的土壤中，微塑料在各类土壤中的运输与尺寸选择机制及其适用的检测手段取得进一步发展，对土壤中不同粒径大小的微塑料的分析方法发展成为更细分的研究方案，对土壤中微塑料的风险评估以及从细胞、分子和基因等微观角度分析微塑料由土壤进入动植物不同组织和人体器官后的潜在风险成为该领域新的研究热点。本研究计量分析结果可为土壤中微塑料污染现状的深入研究提供参考。     

重金属对秋茄生物效应的研究进展

秋茄是红树林生态系统中的重要品种,红树林湿地的重金属污染已成为影响秋茄正常生长的重要因素。许多学者在重金属对秋茄的萌发、幼苗生长、光合作用、抗氧化系统、渗透调节物质含量和基因表达等方面的影响进行了研究。本文以国内外相关文献为基础,就重金属对秋茄生物效应的研究进展进行了综述,为红树林生态系统的保护提供理论依据。     

长吻帆蜥鱼作为生物采集器探究海洋中深层生物微塑料污染特征

海洋中深层生物作为链接海洋上层与深层食物网的媒介,对维系大洋生态系统结构和功能的稳定有着不可替代的重要作用。由于样品采集的困难性,针对中深层生物微塑料污染研究十分缺乏。长吻帆蜥鱼(Alepisaurus ferox)具有特殊的消化机制,是优秀的生物采集器。本研究利用激光红外成像光谱技术,量化分析了长吻帆蜥鱼胃中保存的中深层物种体内微塑料的丰度和理化特征。共采集中深层鱼类和头足类7种,其肠道中检测出微塑料146个,检出率85.71%,丰度为10.43 ± 12.12个/尾, 粒径为20.34~309.89 μm(47.36 μm ± 43.41 μm)。微塑料以颗粒状(59.58%)和碎片状(36.30%)为主,聚合物成分主要是丙烯酸酯共聚物(Acrylate copolymer),占比60.27%。本研究首次证明了长吻帆蜥鱼作为生物采集器开展海洋中深层生物微塑料污染研究的可行性,研究结果对解析大洋生态系统微塑料污染及其潜在生态风险具有重要意义。     

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。     

湛江市红树林湿地沉积物重金属来源研究进展

湛江拥有中国最大的红树林保护区,部分学者对其境内红树林重金属污染进行研究。然而,大多数研究只关注重金属含量、重金属形态分析、重金属污染评价几个方面,对红树林湿地重金属污染来源仅做小篇幅的讨论,缺少对红树林湿地重金属多方面来源的考虑。对广东湛江红树林湿地沉积物重金属的可能来源进行综述,将自然因素与人为因素结合探讨,结果表明,大气沉降作用将人为活动产生的重金属污染物沉降至地面或水体,是造成红树林湿地土壤中Pb、Cd和Zn等重金属元素污染的主要自然源,同时也是红树林湿地局部气候环境中Hg元素的主要来源;水动力条件对重金属来源及分布的作用主要体现在通过水流对污染物进行运移和沉降;其余人为因素方面的影响主要是工业活动、农业活动和交通活动。