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     

微塑料对抗生素污染土壤中氮素转化功能基因与抗生素抗性基因丰度的影响

农田土壤中微塑料与抗生素因有共同来源而存在复合或混合污染，成为一类新污染问题。本论文以磺胺甲恶唑（SMZ）和四环素（TC）污染土壤为对象，研究低密度聚乙烯（LDPE）微塑料对土壤中抗生素降解的影响，以及微塑料和抗生素复合污染情况下，铵态氮和硝态氮组成、氮功能基因（nifH、amoA、amoB、 nirK和nirS）和抗生素抗性基因（sulI和tetA）的丰度变化。研究结果表明：（1）LDPE微塑料添加未显著改变土壤中四环素和磺胺甲恶唑的降解特征；但显著降低了土壤中sulI和tetA抗性基因的丰度。（2）微塑料的添加对土壤铵态氮含量的影响要高于对硝态氮含量的影响，其中，0.05 %（w/w）添加量的LDPE微塑料显著增加了土壤中铵态氮的含量，并且在培养15天时影响最为显著。（3）LDPE微塑料添加显著降低了土壤氮功能基因nifH、nirK和nirS的丰度，改变了氨氧化过程功能基因amoA和amoB的组成，但随着微塑料添加量的增加，两个氨氧化功能基因的丰度差异缩小。本研究对进一步认识土壤环境中微塑料-抗生素复合/混合污染体系下氮素形态变化和耐药性风险均具有重要意义。