2026年第2期文章目次

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  • > 序言

    1  土壤环境微/纳塑料与陆地生态系统效应专刊序言
    骆永明
    2026, 63(2):339-340.
    [摘要](135) [HTML](150) [PDF 8.17 K](212)
    摘要:

    > 新视角与前沿

    2  农田土壤-作物系统中微塑料界面转化过程与食物链传递风险
    骆永明,涂晨,潘彦硕,杨杰,郝征,刘颖
    2026, 63(2):341-350. DOI: 10.11766/trxb202508190404
    [摘要](258) [HTML](132) [PDF 102.61 K](429)
    摘要:
    微塑料污染已成为农田生态系统亟需关注的环境问题,涉及土壤学、环境科学、植物生理与生态毒理等多个交叉学科。本文系统综述了微塑料在农田土壤-作物系统不同界面的转化过程,重点介绍其在土-液界面、土-根界面及根-茎界面发生的转化过程与迁移路径,梳理了微塑料在作物体内的累积特征及其在“土壤-作物-动物”食物链中的传递特征。微塑料在根际及作物体内的行为具有明显的粒径效应、聚合物差异性与生物调控特征,能够穿越植物根系屏障并向可食部位迁移,通过食物链对动物和人体健康造成潜在风险。建议未来加强微塑料在农田土壤-作物系统中界面转化机制与植物体内迁移路径的研究,聚焦其生物可吸收性、生态毒性与风险阈值,推动面向食物链暴露的系统评估与污染控制技术的研发,为农业环境安全与人类健康防护提供科学依据。

    > 综述与评论

    3  土壤-植物系统中微/纳米塑料的标记技术研究进展
    刘子健,涂晨,丰凯,杨杰,马世琦,张杰,刘颖,马旖旎,骆永明
    2026, 63(2):351-366. DOI: 10.11766/trxb202507010319
    [摘要](303) [HTML](149) [PDF 145.42 K](428)
    摘要:
    微/纳米塑料(Microplastics and Nanoplastics,MNPs)在土壤环境中广泛存在。由于土壤-植物系统中物质交换过程频繁,MNPs可从土壤迁移进入植物体内,并在不同植物组织中积累分布,进而对土壤-植物系统的健康构成潜在威胁。深入研究MNPs在土壤-植物系统中的迁移行为与生态效应亟需发展高效、精准的MNPs标记技术,以实现对MNPs的可视化示踪和精准化定量。本文系统综述了荧光标记法、金属标记法、稳定同位素标记法和放射性同位素标记法等4种主要的MNPs标记方法的主要原理、适用范围和应用案例。其中,荧光标记法具有成本低、操作简便等优点,但易受光漂白和环境因素干扰;金属标记法结合电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)可实现长期稳定定量检测,但可能改变塑料的理化性质;稳定同位素标记法具备高特异性,可追踪降解路径,但技术复杂、成本较高;放射性同位素标记法灵敏度高,但面临较大的环境安全风险。在此基础上,本文重点介绍了稀土元素标记技术,该技术利用镧系元素螯合物的荧光性能及其可定量分析的特性,可同步实现MNPs的可视化示踪与精准化定量,特别适用于研究土壤-植物系统中MNPs的环境行为与食物链传递风险。未来应开发更加精准高效的新型标记物,同时研发多种标记手段相结合的新型标记技术,以更系统全面地揭示MNPs的环境归趋和生态风险,为土壤-植物系统中MNPs的污染管控提供科学依据。
    4  土壤微塑料赋存规律、污染溯源和环境风险评价研究进展
    赵越,邹丽,姜晓旭,郭曼琳,吴超,桑银青,罗海江
    2026, 63(2):367-376. DOI: 10.11766/trxb202507070332
    [摘要](220) [HTML](160) [PDF 109.27 K](462)
    摘要:
    环境中的塑料垃圾分解成小尺寸的微塑料(<5 mm)进入土壤后,对土壤理化性质、生态系统以及人类健康产生潜在风险。然而,当前针对土壤微塑料的赋存规律、污染溯源方法和环境风险评价的研究有限。本文立足支撑土壤微塑料的管控和治理,从丰度、聚合物类型、粒径、颜色和形状等不同角度对微塑料的赋存规律进行梳理,介绍微塑料污染特征分析法、排放清单法、多元统计模型法和共生污染物辅助判断法等污染溯源方法,探讨各类土壤微塑料环境风险评价方法的优缺点,分析环境风险评价方法的主要挑战,提出未来土壤微塑料的研究方向:一是加快建立科学、规范的土壤微塑料分析方法标准体系,为污染溯源和风险评价提供多维度精准信息;二是加强土壤微塑料溯源技术方法基础研究,建立健全土壤微塑料溯源信息库;三是加强土壤微塑料风险评价方法研究,构建毒理数据库,量化复合污染协同效应,明确微塑料在粒径、形状、颜色和老化程度等因素对环境风险的影响,为科学开展土壤微塑料污染风险防控提供科学依据。
    5  生物可降解塑料地膜在土壤中的环境行为研究进展
    闫祺,庄嘉禾,胡秋凝,刘燕,何德富
    2026, 63(2):377-388. DOI: 10.11766/trxb202505290248
    [摘要](278) [HTML](141) [PDF 121.77 K](418)
    摘要:
    农用塑料地膜在提高作物产量的同时也导致严重的“白色污染”,生物可降解地膜(Biodegradable mulches,BDMs)作为环境友好型替代产品近年来备受关注。本文系统综述了BDMs在土壤中的环境行为研究进展,重点分析了其降解机制、微塑料和添加剂释放特征及其环境风险。BDMs通过化学水解、光氧化和微生物酶解的协同作用实现降解,但其速率受土壤温湿度、微生物群落等环境因素的影响。BDMs降解过程中通常导致短期内微塑料的集中释放,其丰度显著高于传统地膜,微塑料残片能够进一步吸附其他污染物。BDMs添加剂呈现种类多和土壤实际淋溶量高的特征,其实际毒性风险仍不明确。当前研究在BDMs的降解机制、污染物释放和环境风险等方面仍存在不足。未来研究需通过材料创新、环境行为解析与政策协同,优化BDMs的降解性能并降低其生态风险。
    6  土壤中轮胎磨损颗粒的来源、行为与效应
    刘春光,吴周玉,赵子晴,刘笑彤,汪磊,孙红文
    2026, 63(2):389-401. DOI: 10.11766/trxb202507210355
    [摘要](223) [HTML](151) [PDF 126.41 K](434)
    摘要:
    随着全球机动车保有量的快速增长,机动车轮胎磨损颗粒的释放量也持续增加。轮胎磨损颗粒会通过大气沉降、降水及地表径流等多种途径进入土壤,对土壤生态系统构成潜在威胁。分离和检测技术的复杂性限制了对土壤中轮胎磨损颗粒的深入研究。近年来,随着检测手段的不断完善,土壤中轮胎磨损颗粒的行为与效应研究得到了快速发展。本文综述了轮胎磨损颗粒的来源和输入土壤的主要途径,分析了轮胎磨损颗粒及其添加剂在土壤中的主要行为过程,探讨了轮胎磨损颗粒及其释放物对植物、土壤动物以及土壤微生物产生的影响。在此基础上,分析了当前研究存在的不足,并展望了未来的研究方向,旨在为深入理解轮胎磨损颗粒在土壤中的行为机制与生态风险评估提供依据。
    7  土壤微塑料污染特征、生态效应及研究挑战
    王锴,张金瑞,徐笠,刘勤,胡灿,任思洋,刘秀婷,朱彤,严昌荣,刘学军
    2026, 63(2):402-409. DOI: 10.11766/trxb202504200184
    [摘要](237) [HTML](144) [PDF 89.05 K](402)
    摘要:
    土壤微塑料污染已成为一个全球性环境问题,并对人体健康和粮食安全产生威胁,该问题受到的关注也日益增加,但其污染现状一直没有明确统一的结论,也缺乏相应的治理措施,明晰土壤微塑料的污染现状对其污染治理具有重要意义。本文对微塑料概念及发展进行深入阐述,对当前研究中土壤微塑料的污染特征、来源及生态环境效应进行总结,提炼了当前土壤微塑料研究中存在的阻碍及不确定问题。针对现有研究空白和技术壁垒,展望了土壤微塑料未来研究的突破方向,并基于此提出土壤微塑料污染的应对治理策略,以期为土壤微塑料污染及其防控治理研究奠定基础。
    8  微塑料对农田土壤生态系统功能影响的研究进展
    徐勇峰,滕应,胡文博,李妍凝,卢皖成,骆永明
    2026, 63(2):410-423. DOI: 10.11766/trxb202509170457
    [摘要](388) [HTML](170) [PDF 136.67 K](504)
    摘要:
    微塑料是近年来在农田土壤中被广泛检出的一类新兴污染物,其通过地膜覆盖、污水灌溉、有机肥施用等多种方式进入土壤环境并不断累积,对土壤生态系统造成潜在危害。农田土壤生态系统功能对于维持农业可持续发展、保障粮食安全与支撑全球生态平衡具有十分重要的作用。因此,深入理解微塑料对农田土壤生态系统功能的影响过程与作用机制,对科学评估其生态环境风险、发展污染管控与修复策略具有重要的科学意义和实践价值。本文首先系统综述微塑料在农田土壤中的迁移转化行为,进而分析其对土壤物理化学性质、微生物群落、土壤动物及农作物的多方面生态效应,重点总结微塑料对土壤养分循环、温室气体排放、农作物生产力和土壤健康等核心生态系统功能的综合影响。在此基础上,指出目前在真实环境中微塑料的复杂环境行为机制、多营养级之间的互作效应以及生态风险与土壤健康的系统评估等方面存在的关键科学问题,提出未来的研究思路与重点方向,以期为农田土壤微塑料污染的风险防控与绿色修复提供理论依据。

    > 研究论文

    9  不规范垃圾填埋场土壤-地下水系统中微塑料赋存特征及风险评估
    杜运田,唐司萌,丁玲,单晓玲,仇欣然,张斌,梁旭军,郭学涛
    2026, 63(2):424-434. DOI: 10.11766/trxb202504300202
    [摘要](185) [HTML](176) [PDF 101.38 K](461)
    摘要:
    全球每年产生大量的塑料垃圾,填埋是处置塑料垃圾最常见的方式。然而,进入填埋场的塑料垃圾会在物理、化学和生物的作用下持续产生微塑料,进而对周边生态环境和人体健康产生影响。本研究以浙江省台州市某不规范垃圾填埋场为研究对象,探究了填埋场土壤-地下水系统中微塑料的赋存特征,并通过污染负荷指数法(PLI)、聚合物风险指数法(H)和潜在生态危害指数法(PERI)评估了该区域微塑料的生态风险。结果表明,填埋场垃圾堆体、渗滤液、土壤和地下水中均检测出微塑料,其丰度分别为28313 ± 7687个·kg-1、7789 ± 585个·L-1、25660 ± 2614个·kg-1和183 ± 41个·L-1。其中,大多数微塑料为薄膜状、小尺寸(0~50 μm)的聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。此外,该不规范垃圾填埋场的垃圾堆体、土壤、渗滤液和地下水的微塑料生态风险分别处于极高风险、高风险、高风险和中风险水平。因此,垃圾填埋场作为微塑料的重要来源,给周边环境带来了潜在影响,本研究可为垃圾填埋场土壤-地下水系统中微塑料污染评估和管控提供理论支撑。
    10  某历史不规范填埋场及周边农田土壤微塑料污染特征与生态风险评估
    张鹏,彭程,陈小艺,刘惠,隋倩,张卫
    2026, 63(2):435-448. DOI: 10.11766/trxb202507040328
    [摘要](158) [HTML](116) [PDF 106.45 K](512)
    摘要:
    历史不规范填埋场因防渗系统缺失,持续向周边土壤释放微塑料(Microplastics,MPs),加剧场地及其周边环境的生态风险。本文以华东地区典型区域——浙江省嘉善县某历史不规范填埋场及周边农田表层土壤为研究对象,利用傅里叶变换显微红外光谱技术(Fourier Transform Infrared Microspectroscopy,µ-FTIR)结合污染负荷指数法(Pollution Load Index,PLI)、改进风险商法(Risk Characterization Ratio,RCR)、多特征潜在风险指数法(Multi-characteristics Potential Ecological Risk Index,MPERI)以及蒙特卡罗模拟,揭示了MPs污染分布特征及生态风险。结果表明:(1)填埋场土壤MPs丰度(7425.5~21306.5个·kg-1)显著高于周边农田土壤(199.5~2868.5个·kg-1),两地均以聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)和聚乙烯(Polyethylene,PE)为主要类型(占比 > 70%),小尺寸MPs(< 1 mm)在填埋场和农田土壤中的占比分别为70.9%和66.3%,透明MPs占比达71.8%和53.1%,填埋场可能是农田MPs的重要输入源之一;(2)多方法风险评价显示,PLI判定填埋场属中高风险,而农田为中低风险,但RCR与MPERI均显示两地以中低风险为主,含聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)点位风险显著升高;(3)蒙特卡罗模拟表明,农田PLI低风险概率显著大于填埋场,且RCR与MPERI可能低估了填埋场MPs的生态风险;敏感性分析显示,MPs的类型为生态风险贡献的关键参数。本研究通过实证-模型耦合分析,为历史不规范填埋场及周边环境MPs污染分级管控提供了科学依据,推动概率风险评估模型在污染场地的应用。
    11  典型喀斯特岩溶泉水中微塑料污染特征及潜在风险
    安显金,张亚琴,王艳玲,姚佳佳,傅慧城,赵挺洁,田旖旎,杜鹏辉,安立会
    2026, 63(2):449-461. DOI: 10.11766/trxb202506190294
    [摘要](182) [HTML](125) [PDF 111.46 K](386)
    摘要:
    微塑料是一类新污染物,在各种环境介质中广泛分布,但对于岩溶区地下水中微塑料污染特征的了解仍非常有限,尤其是对作为饮用水的岩溶泉水中微塑料污染及其潜在风险的了解仍不足。研究采集了四个季节的岩溶泉水(Raw water,RW)及家庭末梢水(End water,EW)样本,使用显微拉曼光谱仪分析了喀斯特山区岩溶泉水微塑料的季节性赋存特征,并通过Mantel检验分析水体理化参数与微塑料赋存的关联机制,最后利用污染负荷指数评估了岩溶区地下水微塑料季节性污染特征及其潜在风险。研究表明,在所有岩溶泉水水样(n=72)中共检出2 273个以碎片(50.37%)和纤维(40.61%)为主的微塑料,粒径主要分布在100~300 μm(59.08%),并且以透明微塑料(78.79%)为主,材质上以聚乙烯(44.08%)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(35.02%)和聚丙烯(16.89%)为主。所有水样中微塑料平均丰度为1.58±1.43 items·L-1,RW(1.89±1.70 items·L-1)高于EW(1.26±1.05 items·L-1),并且呈现秋季(2.67±2.08 items·L-1)>春季(1.58±1.30 items·L-1)>夏季(1.13±0.63 items·L-1 )>冬季(0.94±0.53 items·L-1)的趋势(P<0.05)。污染负荷指数为1.10,说明研究区域地下水整体风险较低。相关性分析结果显示微塑料丰度与水体DOC呈显著正相关性(P<0.05),而与水体Ca2+存在一定负相关性(R2=0.40),与采样点月降雨量无显著相关性(P>0.05),这说明水体化学性质是影响地下水微塑料迁移的重要因素。基于以上研究结果,建议加强岩溶泉水环境质量安全保护,并建立长期监测体系以防范微塑料污染风险。
    12  微塑料对不同性质水稻土溶解性有机质组成与特性的影响
    蔡怡敏,邓敏,刘婷,欧阳达,章海波
    2026, 63(2):462-474. DOI: 10.11766/trxb202505300251
    [摘要](200) [HTML](124) [PDF 103.92 K](441)
    摘要:
    土壤溶解性有机质(DOM)在维持土壤碳循环与生态功能中发挥重要作用,而农田土壤中微塑料的积累可能会干扰DOM的组成与稳定性。当前,不同聚合物类型微塑料在不同性质土壤中对DOM影响机制仍不明确。本研究以酸性金华水稻土(JH,pH5.03)与碱性慈溪水稻土(CX,pH8.26)为供试土壤,分别添加0%和0.5%的聚乙烯(PE)、聚乳酸/聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯共混物(PLA+PBAT,Bio)、聚氯乙烯(PVC)微塑料,开展为期60 d的微宇宙培养实验,结合紫外-可见光谱和三维荧光光谱-平行因子分析法技术,研究不同土壤中微塑料对土壤基础理化性质、DOM芳香性、分子量及荧光组分特征的影响。结果表明:微塑料在酸性JH水稻土产生的扰动效应显著强于碱性CX水稻土,且Bio微塑料的影响最为突出。与CK相比,培养结束时Bio处理使酸性JH水稻土pH、溶解性有机碳(DOC)含量及光谱斜率(SR)分别上升约2.09%、4.58%和8.26%,而PE和PVC处理效应较弱。在培养前期(15 d),微塑料显著降低JH水稻土在254 nm下的吸光度系数(SUVA254值),表明其促进DOM中芳香类化合物的转化或降解,且该效应随时间逐渐减弱。相比之下,CX水稻土对微塑料扰动响应不显著,相关指标波动较小。综合而言,酸性、质地松散的JH水稻土DOM以类色氨酸物质为主,在培养过程中表现出芳香性降低、分子量减小、结构趋于简单的特征,其中Bio的扰动效应最强;而碱性、质地细腻的CX水稻土则以类腐殖物质为主,对各类微塑料均表现出展现较强的DOM稳定性和抗扰动能力。
    13  微塑料对玉米种植体系中土壤溶解性有机质组分特征的影响
    鲁丽佳,段卓然,孙源泽,姬江浩,宋瑞平,汪杰
    2026, 63(2):475-487. DOI: 10.11766/trxb202507200354
    [摘要](205) [HTML](128) [PDF 94.17 K](448)
    摘要:
    土壤是微塑料(MPs)重要的汇,每年进入土壤的MPs是进入海洋的 4倍~23倍。因此,对土壤中MPs潜在的环境效应的评估不容忽视。MPs作为一种非自然碳源,其对土壤-作物体系中溶解性有机质(DOM)的影响机制仍不明晰。本研究选取传统聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)及可生物降解聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)和聚乳酸(PLA),开展玉米种植盆栽试验,测定加入MPs后体系中溶解性有机碳(DOC)浓度、DOM荧光特征以及DOM分子组成及特性变化。结果表明,微塑料增加土壤DOC含量及DOM腐殖化程度和稳定性;同时,微塑料降低土壤-植物体系中DOM分子的H/C值及氨基酸、碳水化合物和蛋白质类分子的相对含量,且提高芳香度指数(aromaticity index,AI)、碳标准氧化态(nominal oxidation state of carbon,NOSC)值。综上所述,本研究揭示了不同类型MPs对土壤-作物体系中DOM组分的影响,为全面评估MPs环境风险和塑料管控政策的制定提供了重要理论基础。
    14  复湿条件下PBAT纳米塑料对盐碱土壤黏粒特性的影响
    张明,张诗城,应俊蝶,邵卓琛,李文锋,张道勇,潘响亮
    2026, 63(2):488-499. DOI: 10.11766/trxb202511060530
    [摘要](168) [HTML](112) [PDF 97.26 K](477)
    摘要:
    以聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)为代表的生物可降解塑料地膜在中国西北农耕区广泛使用,以黏粒为主的当地土壤中所残留的大量纳米塑料可能显著改变黏粒特性。以西北盐碱土壤的黏粒和PBAT生物可降解纳米塑料(PBAT-BNPs)为研究对象,通过复湿模拟灌溉周期内土壤水分变化,探究PBAT-BNPs对灭菌的高盐碱土壤黏粒团聚行为及理化性质的影响。结果显示,复湿处理可促进黏粒团聚,PBAT-BNPs虽强化了该效应,但受制于高盐碱条件。在复湿处理周期内,添加PBAT-BNPs的黏粒阳离子交换量显著增加,电导率和pH明显降低。PBAT-BNPs诱导的酸性环境致使黏土矿物溶解,硅酸根离子释放,而铝离子在复湿条件下通过絮凝促进团聚体形成;同时,PBAT的单体和黏粒的可溶性离子释放导致矿物层间距明显增加。本研究为生物可降解纳米塑料对土壤性质的非生物影响提供了新视角。
    15  聚乙烯微塑料对土壤物理性质的影响:粒径与含量的交互效应
    练小晴,张树峰,杨潇,胡灿,王旭峰,汪再斌
    2026, 63(2):500-509. DOI: 10.11766/trxb202412240508
    [摘要](229) [HTML](129) [PDF 89.26 K](437)
    摘要:
    新疆地膜的广泛使用导致农田土壤中富集大量微塑料,使土壤理化性质发生改变,从而影响作物产量。本研究模拟农田微塑料残留环境,系统探索聚乙烯微塑料粒径与含量对土壤物理性质的交互效应。通过设计不同微塑料含量、粒径的处理试验组,并将其指标与空白对照组进行比较,评价了微塑料对土壤物理性能的影响。结果表明,聚乙烯微塑料通过粒径-含量协同作用显著改变土壤热动力学、结构稳定性及水分运移特性。在温度调控方面,微塑料通过增加地表粗糙度及孔隙度降低热导率,使5 cm土壤层日平均温度最高提升0.97 ℃(1 700 μm-1%处理),且热效应随深度衰减(25 cm降幅0.67~0.93℃);在结构重塑方面,大粒径(≥550 μm)与高含量(≥0.25%)处理显著降低容重,提升孔隙度(1 700 μm处理组达55.62%~59.41%),并通过物理吸附促进大团聚体(>0.2 mm)形成(比例提升93%,平均重量直径达3.70 mm);水分运移特性显示,低含量(0.1%~0.25%)下大粒径微塑料(≥550 μm)因形成毫米级裂隙使失水速率较48 μm处理高1.2倍,而高含量(1%)时粒径效应被覆盖。相关性分析进一步揭示土壤参数非线性耦合机制,大团聚体比例与平均粒径呈极显著正相关,容重与孔隙度呈负相关。研究指出,当粒径>550 μm、含量>0.25%时,微塑料通过重构孔隙网络及团聚体架桥结构,可能引发土壤抗侵蚀能力退化及水热耦合失衡等生态风险。未来需结合微生物功能与作物生理研究,量化微塑料污染的级联效应,为农田污染治理及风险评估提供跨尺度理论支撑。
    16  聚氯乙烯和聚酰胺微塑料在土壤中的长期自然老化行为研究
    徐泽华,倪子凡,周诗音,崔敏,李嘉
    2026, 63(2):510-520. DOI: 10.11766/trxb202505220234
    [摘要](170) [HTML](100) [PDF 95.64 K](428)
    摘要:
    老化会改变微塑料的理化性质,进而调控其环境归趋及生态风险。然而,目前有关微塑料长期自然老化行为的研究较为匮乏。选取聚氯乙烯(PVC)和聚酰胺(PA)两种典型微塑料,构建空气-土壤表层-土壤内部多介质暴露体系,开展为期12个月的自然老化实验。利用显微光学、光谱学和热力学等多重技术手段对老化前后微塑料的理化性质进行表征,同时基于化学降解和热降解方法评估不同老化微塑料的稳定性。结果表明,暴露于空气中的PVC微塑料发生了剧烈的光老化,伴随含氧官能团生成、共轭双键形成及主链断裂等光化学反应,导致其表面形貌、颜色和粒径均发生显著变化;同时,剧烈的光老化导致PVC微塑料的稳定性降低。暴露于土表(0 cm)和土内(10 cm)的PVC微塑料的老化程度相当,但明显低于暴露于空气中的PVC微塑料,表明滞留在土壤中的PVC微塑料将呈现较长的持久性。暴露于空气中的PA微塑料同样发生了明显的光解,导致其粒径显著降低(P < 0.05),但羰基指数(CI)和稳定性评估结果表明,暴露于空气中的PA微塑料的老化程度与土壤暴露组相当。本研究通过多环境介质老化实验,揭示了PVC和PA微塑料在自然环境中的差异性老化行为。研究成果为完善两种微塑料环境风险评估体系和优化室内模拟老化实验方案提供了理论支撑。
    17  轮胎磨损颗粒对土壤肥力和理化性质的影响:环境中典型老化模式的作用
    李昆,叶子栋,陈张乐,力唯依
    2026, 63(2):521-535. DOI: 10.11766/trxb202410300414
    [摘要](173) [HTML](108) [PDF 112.07 K](447)
    摘要:
    轮胎磨损颗粒(TWPs)作为微塑料污染的一个关键来源,其对人类与环境的长远影响日益受到重视。研究了TWPs在土壤中重金属和硫的释放及其对土壤理化性质和肥力的影响,并探讨了不同老化模式(光老化、湖水老化和雪水老化)的作用。通过室内模拟实验,制备了新鲜及老化TWPs,并将其加入土壤中孵育不同时间。结果表明,老化显著改变了TWPs的理化性质,涵盖表面形貌、官能团及比表面积等方面,进而影响了其在土壤中重金属及硫的释放行为。TWPs加入土壤后,使土壤有机质(OM)含量降低,但对阳离子交换量(CEC)和pH的影响较小。同时,TWPs显著提高了土壤有效磷和碱解氮含量,对速效钾影响微弱。不同老化模式下的TWPs对土壤理化性质和肥力的影响各有差异,其中光老化和雪水老化的影响尤为突出。皮尔逊相关性分析显示,TWPs的理化性质与土壤响应存在显著内在联系。随着TWPs在土壤中孵育时间延长,其对土壤肥力指标OM的不利影响逐渐加剧。此外,TWPs可能通过影响CEC进而干扰土壤养分循环,尤其对氮循环的影响更为显著。本研究为深入理解TWPs对土壤生态的长期影响并开展准确的风险评估提供了重要依据。
    18  不同温度条件下微塑料浓度和粒径对农田土壤N2O排放的影响
    石梦玄,李昊宸,周鹏宇,万权,陈宗海,刘一戈,卢瑛,李博
    2026, 63(2):536-547. DOI: 10.11766/trxb202406040221
    [摘要](323) [HTML](110) [PDF 109.69 K](352)
    摘要:
    微塑料(Microplastic,MP)体积小、可降解性低,被认为是陆地生态系统中潜在的持久性有机污染物,引起了全球广泛关注。微塑料进入陆地生态系统中,通过改变土壤物理、化学和生物学性质影响土壤氮素循环过程,进而影响土壤氧化亚氮(N2O)排放,但其影响过程和机制尚不清楚。为探究不同温度下微塑料污染对农田土壤N2O排放的影响机制,采集华南地区农田土壤进行室内培养试验,在三个温度(10℃、20℃和30℃)下设置五个处理,分别为(1)不添加微塑料(CK);(2)添加质量浓度为0.1%、粒径为74 μm的微塑料(Nlp-0.1%);(3)添加质量浓度为0.5%、粒径为74 μm的微塑料(Nlp-0.5%);(4)添加质量浓度为0.1%、粒径为25 μm的微塑料(Nsp-0.1%);(5)添加质量浓度为0.5%、粒径为25 μm的微塑料(Nsp-0.5%),测定土壤N2O浓度以及无机氮和微生物功能基因。结果表明:温度升高显著增加了农田土壤N2O排放量(P<0.001),30℃下土壤N2O的累积排放量分别为10℃和20℃下的43.3倍和6.3倍;此外,随着温度升高,土壤硝态氮(NO- 3-N)含量逐渐增加,氨氧化细菌调控基因(AOB amoA)、全程氨氧化菌调控基因(Comammox,com2)、亚硝酸盐还原酶调控基因(nirSnirK)、N2O还原酶调控基因(nosZ)丰度在20℃最高、30℃最低。不同粒径的微塑料添加对土壤N2O排放量和相关氮循环功能基因的影响差异较大。与CK处理相比,Nlp处理在10℃、20℃下显著增加了土壤N2O排放量的37.5%、838.7%(P<0.001)。Nsp处理显著降低土壤中com2nirK功能基因丰度,显著提高nirS功能基因丰度(P<0.001)。相关性分析与随机森林分析结果表明,土壤N2O排放与温度和NO- 3-N含量存在显著正相关关系,与氨氧化古菌调控基因(AOA amoA)、nirKnirSnosZ功能基因丰度存在显著负相关关系(P<0.05),且nosZ功能基因和温度是影响土壤N2O排放的主要因素。本研究结果可为微塑料富集对农田土壤N2O的排放机理探究以及风险评估提供科学依据。
    19  土壤中不同类型微塑料老化特征及其对蚯蚓毒性效应的影响
    李霞,李彦霈,郑亚兰,代允超,贾汉忠
    2026, 63(2):548-558. DOI: 10.11766/trxb202502190070
    [摘要](249) [HTML](159) [PDF 91.53 K](429)
    摘要:
    微塑料(MPs)对土壤动物的生态毒性被广泛认知,但不同暴露时间下MPs的老化程度及其对土壤动物的毒性效应差异和毒性动态变化过程知之甚少。本研究通过微宇宙暴露试验,对比了聚乙烯微塑料(PE-MP)和聚乳酸微塑料(PLA-MP)暴露30天和60天的老化程度及其对蚯蚓的生态毒性。研究结果显示,PE-MP和PLA-MP老化后,在717 cm-1和1 000~1 257 cm-1范围内的特征峰强度发生显著变化;PE-MP的羰基指数(Carbonyl Index,CI)从0.26增加至0.72,PLA-MP的CI值从3.23增加至3.35;同时,扫描电子显微镜(SEM)观察证实两种MPs表面均出现明显的裂缝和断裂等老化迹象。进一步研究发现,MPs老化显著增强了其对蚯蚓的毒性。暴露于PE-MP和PLA-MP均破坏了蚯蚓体内的氧化-抗氧化平衡,诱发活性氧(ROS)水平变化和氧化应激。暴露60天后,PE-MP和PLA-MP暴露处理蚯蚓体内丙二醛活性分别增加了36.22%(PE-MP)和11.47%(PLA-MP);谷胱甘肽-S转氨酶活性增加了107.32%和33.44%;超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别降低了27.07%和30.62%,24.78%和55.51%,52.90%和47.78%。SEM与组织病理分析表明,相较于PE-MP,暴露于PLA-MP的蚯蚓表皮和肠道组织损伤更为明显,且随着暴露时间延长,两种MPs在肠道中的生物累积量由初始的2.50±0.28 μg·mg-1显著增加至6.17±0.13 μg·mg-1,这种累积效应最终导致蚯蚓产生不可逆的生理功能障碍。综上所述,PE-MP和PLA-MP在土壤中的老化过程均会对赤子爱胜蚓造成显著的生理损伤,并诱导发生氧化应激反应。值得注意的是,相较于PE-MP,PLA-MP更易老化,并诱导更强的生理毒性。
    20  蚯蚓皮肤对铕标记纳米塑料的吸收与排出过程
    杨雨,张军,苏宇,季荣
    2026, 63(2):559-567. DOI: 10.11766/trxb202506300255
    [摘要](33) [HTML](110) [PDF 81.70 K](155)
    摘要:
    纳米塑料(Nanoplastics,NPs)在土壤中积蓄可能危害蚯蚓健康。探明蚯蚓对NPs的吸收与排出过程是评估暴露风险的关键,但复杂基质中NPs的量化难题制约了相关研究的进展。采用稀土元素铕标记的聚苯乙烯纳米颗粒为NPs代表材料,实现了对NPs在蚯蚓体内的吸收、分布和排出动力学的定量分析。结果表明,纳米尺度的塑料颗粒可跨越蚯蚓表皮屏障,既能通过外表皮转运至器官组织,又能从内表皮反向渗出,且皮肤渗入率显著高于渗出率。皮肤在NPs代谢过程中主要发挥吸收功能,特别是在蚯蚓进食减少或禁食状态下,皮肤吸收成为其摄取和累积土壤中NPs的主要途径,这归因于土壤中NPs对蚯蚓皮肤的持续暴露效应。本研究揭示了皮肤渗透作为蚯蚓摄入NPs的关键机制,为完善土壤NPs生态风险评估模型提供了理论依据。
    21  聚苯乙烯纳米塑料胁迫下烟草的生长与代谢响应机制
    谭苗苗,孙晓东,王月,邢荣祥,孟鸽,袁宪正
    2026, 63(2):568-579. DOI: 10.11766/trxb202507310366
    [摘要](190) [HTML](125) [PDF 88.40 K](392)
    摘要:
    微纳米塑料作为新兴污染物在土壤环境中广泛分布,但目前研究多聚焦于水生生态系统与粮食作物,对烟草等具有特殊经济价值和复杂次生代谢的陆生嗜好类作物关注不足。本研究以本氏烟草(Nicotiana benthamiana)为研究对象,采用盆栽和水培相结合的试验方法,系统探究了聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)根系暴露对烟草生长发育及生理代谢的影响。盆栽试验表明,与对照组相比,150、500和800 mg·kg-1的PS-NPs促使烟草幼苗株高分别显著下降了18.80%、29.42%和30.67%。烟草水培暴露30天后,50和150 μg·mL-1的PS-NPs显著抑制株高并促进根系伸长,增幅达43.52%和47.20%;同时,烟草地上部的鲜重显著高于对照组,而干重则被PS-NPs显著抑制。生理生化分析显示,PS-NPs诱导根系氧化应激,导致过氧化氢和丙二醛含量升高及超氧化物歧化酶活性增强。代谢组学结果表明,根系中糖酵解与TCA循环关键中间产物(如葡萄糖-6-磷酸、柠檬酸、α-酮戊二酸)显著下调,而异亮氨酸、缬氨酸等游离氨基酸积累,表明氮资源重分配以维持渗透调节和基础防御。叶片则通过碳截留积累可溶性糖及磷酸己糖,并增强黄酮类次生代谢物与非蛋白氨基酸等防御化合物的生物合成,表现出明显的器官特异性代谢调控。综上,PS-NPs根系暴露显著抑制烟草地上部生长并诱导氧化应激,激活了抗氧化系统且扰动了相关代谢通路。根系和叶片通过差异化代谢策略协同应对胁迫,体现出器官特异性的适应机制。本研究揭示了植物对微纳米塑料胁迫的代谢适应机制,对科学评估陆地环境中微纳米塑料的潜在生态环境风险具有重要指导意义。
    22  玉米幼苗能吸收和积累纤维微塑料
    刘璐,李连祯,陈浙宽,弭懿,苏时康,刘思志,王颜昊,刘少冲,于雅琪,佘希林
    2026, 63(2):580-591. DOI: 10.11766/trxb202412200497
    [摘要](272) [HTML](214) [PDF 94.83 K](465)
    摘要:
    微塑料污染已成为全球性环境问题。其中纤维微塑料因其在环境中的广泛存在,对生态系统和人类健康构成潜在危害。然而,纤维微塑料在高等植物中的吸收和转运机制尚不明确,限制了对其生态风险的全面评估。本研究以玉米为模型植物,采用静电纺丝技术结合荧光标记技术,制备了长径比为20 ± 5的聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)纤维微塑料,研究了其在玉米体内的吸收和转运过程。研究结果表明,通过激光共聚焦显微镜及扫描电子显微镜观察发现,荧光标记的PAN纤维微塑料可通过玉米根部新生侧根裂缝进入根内部,并沿木质部导管向上运输至地上部。本研究证实了纤维微塑料可被高等植物吸收并向地上部转运,初步揭示了纤维微塑料在植物-水培系统中的吸收和转移特征,为深入了解不同形态微塑料在土壤-植物系统中的迁移转化规律提供了重要的实验基础,也为评估其对生态环境健康和食品安全的影响提供了科学依据。
    23  聚苯乙烯微塑料在玉米种子萌发与幼苗生长过程中的吸收转运特征及毒害机制
    杨昌浪,惠亚云,李文杉,王鹏洋,赵泽瑛,熊友才
    2026, 63(2):592-602. DOI: 10.11766/trxb202508150399
    [摘要](161) [HTML](121) [PDF 83.39 K](455)
    摘要:
    为探究聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)在梯度浓度与多粒径谱系中的内吞转运行为及生理毒性机制,以玉米为模式植物,设计种子萌发与水培胁迫实验,外源投加荧光标记PS-MPs,系统评估其对种子萌发和幼苗生长发育的抑制作用,并阐明其毒性作用机制。结果表明,玉米种子萌发及幼苗生长进程受微塑料胁迫的强度,呈现显著的浓度梯度效应与粒径依赖性规律。在种子萌发期,通过激光共聚焦电子显微镜观测发现,PS-MPs荧光微球主要聚集在胚根的根毛区域。此外,部分微球穿透了根表皮进入皮层组织,甚至抵达了负责水分和养分运输的木质部导管。这种在关键输导组织中的存在,干扰了种子的萌发过程并引发了氧化损伤。在幼苗时期,低浓度(20 mg·L-1)的PS-MPs荧光微球促进发芽,而中高浓度(50和100 mg·L-1)则抑制发芽。本研究证实了微塑料可被玉米吸收并向地上部转运,初步揭示了微塑料在玉米中的吸收和转移特征,进一步阐明了微塑料对玉米的毒害机理,为深入了解微塑料在植物中的迁移转化规律提供了重要的实验基础,也为评估其对农业生态和食品安全的影响提供了科学依据。
    24  添加模拟自然老化的聚酰胺微塑料对贵州黄壤吸附重金属的影响
    李府鹏,黄尧皓,何林峰,肖进男,杨秀源,张珍明
    2026, 63(2):603-614. DOI: 10.11766/trxb202501110023
    [摘要](193) [HTML](82) [PDF 110.88 K](401)
    摘要:
    微塑料和重金属污染是全球性问题,威胁生态系统和人类健康。微塑料在土壤中与土壤颗粒相互作用,影响土壤的物理和化学性质,进而影响土壤中重金属的行为。本研究以贵州黄壤为对象,系统探究聚酰胺(PA)微塑料对镉(Cd2+)、铬(Cr3+)、铜(Cu2+)的吸附解吸行为,通过多次冻融、高温、氧化模拟PA在自然环境下的老化过程,阐明其老化和吸附机理。结果表明,PA对三种重金属的吸附过程可分为快速吸附(0~90 min),缓慢吸附(90~150 min)和平衡吸附(150 min)两阶段,吸附量达饱和量的99%以上,动力学行为符合伪二级模型(R2 > 0.999),表明化学吸附为主导机制。朗格缪尔(Langmuir)模型较弗罗因德利希(Freundlich)模型更精准地描述吸附等温线(R2 > 0.978),且PA显著增强土壤对Cr3+的吸附能力(平衡常数KL提升59.1%)。经21 d老化后,PA表面粗糙度、比表面积(+44.49%)及负电荷密度(-36.53 mV)显著增加,结晶度提高,导致重金属吸附量上升(P < 0.05)且解吸率降低,其中Cd2+解吸量降幅最大(18.7%),Cr3+最小(4.2%)。老化过程中,PA表面氧化生成的羧基(-COOH)和羟基(-OH)通过配位与静电作用强化重金属固定,而结晶区比例增加,进一步抑制解吸。本研究揭示了老化PA对土壤重金属的吸附增强机制,为微塑料-重金属复合污染土壤的风险评估与治理提供了理论依据。
    25  微塑料除草剂复合污染对土壤呼吸与可溶性有机质光谱特征的影响
    谢炎杰,李逸,程虎,时仁勇,蒋新,宋洋
    2026, 63(2):615-627. DOI: 10.11766/trxb202501190038
    [摘要](202) [HTML](102) [PDF 107.24 K](440)
    摘要:
    微塑料、除草剂广泛残存于农田土壤中,但二者复合污染对土壤碳循环的影响研究鲜有报道。本研究以氟磺胺草醚和聚乳酸微塑料为模式污染物,通过土壤呼吸培养试验结合紫外和荧光光谱技术探究微塑料除草剂复合污染对土壤二氧化碳(CO2)排放速率与可溶性有机质(DOM)组分特征的影响。结果表明,在培养试验的7~45 d,氟磺胺草醚和聚乳酸微塑料均能提高黑土和红壤CO2的排放速率,但在第60 天氟磺胺草醚导致红壤CO2排放速率降低了14.8%~21.6%,且氟磺胺草醚和聚乳酸微塑料存在协同作用,其复合污染下红壤的CO2排放速率降低了54.3%~79.7%。添加0.1%和1%聚乳酸微塑料均能提高土壤DOM含量。紫外/荧光光谱结果表明,聚乳酸微塑料增强了黑土的DOM腐殖化与芳香性。高添加量氟磺胺草醚-聚乳酸微塑料复合污染加速了红壤有机质转化。平行因子分析解析出三种荧光组分,分别为陆源类腐殖酸、短波段腐殖酸和类富里酸,聚乳酸微塑料是提高黑土中三种组分含量的关键因子,而氟磺胺草醚-聚乳酸微塑料复合污染对红壤DOM三种组分无显著影响。综上,本研究为理解微塑料除草剂复合污染对土壤碳循环的影响提供了科学认知,有利于深化对土壤生态健康及环境管理的理解。
    26  典型可降解微塑料与噻虫啉的复合污染研究
    王康,陈伟,田佳宇,李芳,耿东梅,徐笠
    2026, 63(2):628-635. DOI: 10.11766/trxb202409150367
    [摘要](160) [HTML](86) [PDF 84.38 K](405)
    摘要:
    微塑料(Microplastics,MPs)和新烟碱类农药是农田土壤中普遍存在的污染物,但它们之间的相互作用尚未得到充分研究。本研究主要关注可降解MPs聚丁二酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate),PBS)和新烟碱类农药噻虫啉(Thiacloprid,THI)之间的相互作用。运用吸附动力学和等温线模型研究了THI在PBS上的吸附过程和机理,通过改变溶液的pH、盐度和溶解有机物浓度,研究常见环境因素对吸附的影响;以纯水和模拟肠液(SIF)为背景溶液,研究THI在PBS上的解吸过程。此外,利用薄膜扩散梯度(DGT)技术比较和分析了向红壤和黑土中添加不同比例的PBS后THI生物利用度的变化。结果显示,PBS对THI的吸附过程更符合伪二级动力学模型,表明化学吸附为主。吸附等温线分析表明,PBS对THI的吸附为多层吸附,亨利(Henry)模型和弗罗因德利希(Freundlich)模型均能很好地拟合吸附数据(R > 0.99),而朗缪尔(Langmuir)模型拟合效果不佳。环境因素对吸附的影响研究发现,pH和盐度的增加促进了THI的吸附,而溶解性有机质浓度对吸附影响不显著。解吸实验发现,在模拟肠道液中PBS对THI的最大解吸量为39.4 μg·g-1,为纯水中的1.157倍,表明SIF环境下THI更易解吸。梯度扩散薄膜技术的应用揭示了添加PBS对土壤中THI生物有效性的影响,随着PBS添加比例的增加,生物有效性进一步提高。总体而言,PBS可吸附和解吸THI,土壤中的PBS会影响THI的生物利用度。上述发现为理解MPs在实际环境条件下对新烟碱农药环境行为的影响提供了重要信息,并为农药的环境风险评估和管理提供了新的视角。
    27  典型生物塑料薄膜光降解过程及相应有害物质释放风险研究
    陈志翔,夏冰,高文静,钱家忠,陈红枫,胡鹏杰
    2026, 63(2):636-647. DOI: 10.11766/trxb202506120279
    [摘要](180) [HTML](123) [PDF 91.54 K](422)
    摘要:
    生物塑料因原料清洁以及可降解性好等优点被广泛应用,但光降解过程中生物塑料物理化学性质的动态变化规律、次生污染物的生成机制及其环境归趋尚缺乏定量评估。本研究通过模拟太阳光加速降解实验,探讨了三种典型生物塑料薄膜(聚乳酸、纤维素基及淀粉基)与一种传统石油基聚乙烯(PE)薄膜在0~30天光降解过程中降解动态及微塑料、添加剂等有害物质释放情况。扫描电镜(SEM)观测到生物塑料薄膜表面在30 d时光致裂纹密度较初始状态增加2倍~3倍,傅里叶红外光谱(FTIR)显示羰基指数(CI)上升50%~80%(1078 cm-1处峰强显著增强),X射线衍射(XRD)分析表明结晶度下降20%~35%,三种材质结构相似,而传统石油基塑料以C-C键为主环境降解能力相对较弱。定量分析发现,在四种材料中,淀粉基生物塑料薄膜释放的微塑料数量最高,达到7×107片以上。气相色谱-质谱(GC-MS)检测显示生物塑料薄膜中邻苯二甲酸酯类添加剂(PAEs)的迁移,其中邻苯二甲酸二辛酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)均有释放,虽未超出《水质6种邻苯二甲酸酯类化合物的测定液相色谱-三重四极杆质谱法》(HJ 1242-2022)标准,但仍有可能造成环境风险。研究表明,尽管生物塑料薄膜具备快速表观分解特性,但其光降解过程中产生的微塑料、溶解性有机质(DOM)及PAEs等次生污染物可能形成复合污染链,对土壤-水体生态系统构成潜在威胁,亟需在材料设计与标准制定中强化降解可控性和全生命周期风险评估。

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