农田土壤中微塑大发体育料的赋存、迁移及生态效应研究进展
栏目:专题报道 发布时间:2023-06-17

  大发体育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大发体育。

  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。

  农田土壤微塑料污染已逐渐引起国内外学者的关注,并成为现今的研究热点。目前,相关研究主要集中在土壤中微塑料的来源、分布、迁移、对土壤生态系统的影响以及与其他共存污染物的复合污染效应等方面。然而,很多研究才刚起步,没有深入开展大发体育,研究内容相对分散、缺乏系统性,一些具体机制也尚不清晰。

  (1)农田土壤中微塑料来源广泛,残留量大,尽管已有研究对农田土壤中微塑料的污染现状进行了报道,但由于土壤介质中微塑料的准确定性很难,并且定量方法及计数单位尚不统一,导致农田土壤中微塑料的污染程度及特征等相关信息仍十分匮乏,亟需建立一套完善的农田土壤微塑料污染监测技术和方法。

  (2)已有的关于微塑料对土壤生态系统影响的研究多采用未经老化的聚合物颗粒,但其理化性质与实际土壤环境中的微塑料存在一定差异,并且实际土壤环境中微塑料老化过程对其生态效应的影响也尚不清晰。

  (3)关于微塑料对重金属、农药、抗生素等农田土壤典型污染物环境行为、生物有效性影响的研究还不够系统,微观机制尚不清晰,并且不同土壤环境条件、微塑料老化过程对上述污染物环境行为及生物有效性的影响及微观机制仍需进一步研究。

  (4)农田土壤中的微塑料可以通过非生物机制和生物机制进行横向或纵向迁移,且迁移过程受土壤理化性质、微塑料结构与性质等多种因素的影响。然而,关于微塑料在实际农田土壤中的迁移行为以及驱动因素仍认识不足。

  (5)已有研究表明微塑料可在土壤动物、植物体内富集,从而通过陆地食物链对人体健康构成潜在威胁,但相关研究仍处在初级阶段,尚缺乏基础数据,难以对农田土壤中微塑料的健康风险进行准确评估。

  (6)鉴于微塑料在环境中的持久性及其对生态系统的影响,已有多项研究提出关于微塑料污染的治理,其中源头控制是目前的重点,世界多国已针对微塑料制定相应管控措施大发体育,但还缺乏较为有效的农田微塑料污染修复技术。

  目前已有的农田土壤微塑料污染研究中还有很多有待探讨的内容,本文总结了以下几点,为后续的研究提供思路。

  (1)建立相对统一、完善、规范的土壤微塑料分离、检测和定量技术和方法,并基于建立的标准技术和方法,对农田土壤中的微塑料污染展开调查和评估,明确其污染程度和特征。

  (2)加强微塑料对土壤生态系统影响的研究,重点关注实际土壤环境中微塑料老化过程中自身理化性质的变化及其对微塑料生态效应的影响及内在机理。

  (3)微塑料易与农田土壤中存在的其他污染物形成复合污染,进而对土壤生态系统产生新的威胁,因此应进一步深入研究微塑料与共存污染物的复合污染效应及其内在机制大发体育,特别是不同土壤环境条件(pH、盐度、溶解性有机质等)下微塑料对共存污染物环境行为及生物有效性的影响。

  (4)深入探讨微塑料在实际农田土壤中的迁移行为,并系统揭示土壤理化性质、微塑料结构与性质以及农业生产活动对农田土壤中微塑料迁移行为的影响及内在机制。

  (5)纳米塑料作为微塑料进一步破碎的产物具有更强的迁移能力、更复杂的生态效应和更大的健康风险,相较于微塑料污染,人们对农田土壤纳米塑料污染的了解仍十分有限,应进一步开展农田土壤中纳米塑料生态效应研究,并重点关注其在土壤动植物体内的富集及沿陆生食物链的传递。

  (6)加快可降解塑料的研发进程大发体育,并深入研究可降解塑料降解过程中生态效应的变化,以期研发出绿色、友好的不可降解塑料替代品,同时全面加强塑料生产、销售和使用的管理,建立健全的废弃农用塑料制品管理和回收体系,完善农村生活垃圾集中处理和处置,进而从源头上缓解农田土壤塑料污染问题。

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