近日,中国科学院沈阳应用生态研究所研究员徐明恺团队在地膜微塑料与除草剂复合污染环境行为方面取得进展,为农业污染控制与可持续管理策略制定提供了理论支持。相关成果发表在《危险材料杂志》。
塑料地膜和除草剂都是我国农业生产中大量使用的农资,长期大量施用可导致农田土壤中存在地膜微塑料和残留除草剂的复合污染,影响土壤生态功能并威胁粮食安全,而关于二者复合污染下的土壤环境行为的研究仍然较为匮乏。
本研究中,团队发现土壤中低密度聚乙烯地膜微塑料和除草剂乙草胺复合污染过程中,二者的环境行为存在密切的交互影响。一方面,地膜微塑料表面可显著吸附富集土壤中的乙草胺,且老化的地膜微塑料表面富集浓度更高;另一方面,乙草胺加速了老化地膜微塑料的表面生物膜的形成,促进含氧官能团的产生,进而推动了地膜微塑料的老化和碎裂进程。随后,团队采用高通量测序技术对“塑料际”微生物群落结构进行了动态分析,结果发现乙草胺强化了假单胞菌属在塑料际的长期优势,其对低密度聚乙烯和乙草胺的降解能力可能是导致地膜微塑料老化的重要原因。乙草胺短期内促进塑料际微生物多样性和物种间相互作用,但长期导致多样性下降,群落功能趋于专一化。塑料际独特的栖息环境使其微生物多样性显著低于土壤环境,导致了抗性或病源微生物的选择性富集,并通过微塑料介质加速传播,进而引发新的潜在生态风险。
该研究有助于提高对农田中地膜微塑料与除草剂复合污染生态效应的认识。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138641
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