李鵬飛，侯德義?，王劉煒，吳唯民，潘仕鎮(zhèn)

（1. 清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院，北京 100084；2. 斯坦福大學(xué)土木與環(huán)境工程系，美國(guó)斯坦福 CA 94305-4020；3. 浙江清華長(zhǎng)三角研究院生態(tài)環(huán)境研究所，浙江省水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江嘉興 314006）

石油基塑料因其優(yōu)良的性能與低成本，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中廣泛的應(yīng)用[1]。全世界的塑料產(chǎn)量呈現(xiàn)出持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在 2018 年達(dá)到3.59×108t[2]，其中大部分塑料是一次性使用。使用后的廢棄塑料，除了少部分（6%～26%）被回收利用外，其余的塑料被排棄到環(huán)境中，造成污染[3]。塑料廢棄物進(jìn)入環(huán)境后，在一系列環(huán)境因素（如紫外輻射、生物降解、物理風(fēng)化和熱應(yīng)力等）的共同作用下，會(huì)進(jìn)一步破碎成小顆粒，形成大量的次生源微塑料（粒徑＜5 mm）甚至納米塑料（粒徑＜100 nm）[4]。此外，工業(yè)生產(chǎn)、個(gè)人保護(hù)產(chǎn)品的使用（牙膏、洗面乳等的添加劑）和洗衣廢水中的衣服纖維等向環(huán)境輸出初生源微塑料[5]。過(guò)去十幾年中，有關(guān)微塑料的研究首先聚焦于海洋環(huán)境[6]，近年來(lái)土壤塑料污染已受到關(guān)注[7-8]。有研究報(bào)道，土壤中含有的微塑料大約較海洋中多4 倍～23 倍[9]。在陸地生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)田微塑料污染與人類活動(dòng)密切相關(guān)。當(dāng)前的研究已初步揭示了由于生產(chǎn)活動(dòng)的引入（如污水灌溉、農(nóng)用薄膜的使用[10]、生物污泥[11]和有機(jī)肥的施用[12]等）和環(huán)境介質(zhì)（如雨水徑流和空氣）的傳輸，使農(nóng)田成為各種塑料垃圾和微塑料的一個(gè)主要的污染匯[13]。但尚缺乏有關(guān)源解析和各種源的貢獻(xiàn)值的研究。塑料垃圾進(jìn)入土壤中后，難于分解礦化，但容易逐漸破碎成微塑料顆粒[14]。此外，在外界因素作用下（如降雨、翻耕、土壤動(dòng)物擾動(dòng)等），微塑料會(huì)在土壤中縱向或橫向遷移[15]。因其粒徑小，容易被土壤動(dòng)物如蚯蚓、蝸牛、蠐螬等攝食，威脅其健康[16]；另一方面，塑料能夠吸附富集污染物（如有機(jī)物、重金屬等），形成生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)[17]。研究表明，高濃度的微塑料對(duì)土壤結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)、土壤動(dòng)植物及微生物區(qū)系均有不良影響[18-19]，而粒徑更小的納米塑料可能通過(guò)食物鏈的富集導(dǎo)致人體健康風(fēng)險(xiǎn)[20]。此外，微塑料與納米塑料還會(huì)通過(guò)地表向地下水、河流、湖泊、海洋中傳輸，從而產(chǎn)生更廣泛的環(huán)境與生態(tài)問(wèn)題[21]。目前，對(duì)于其環(huán)境行為的研究大多仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，與自然條件下多因素協(xié)同影響存在較大差異；尚缺乏農(nóng)田土壤中微塑料生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的系統(tǒng)性評(píng)估，尤其需要開(kāi)展有關(guān)微塑料對(duì)于土壤健康和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全影響的研究；此外，關(guān)于人體對(duì)微塑料與納米塑料的暴露風(fēng)險(xiǎn)和毒理學(xué)特征還在研究之中。微塑料一旦進(jìn)入土壤就會(huì)長(zhǎng)期存在，微生物難以分解礦化，也很難清除[22]。因此對(duì)微塑料污染農(nóng)田土壤修復(fù)的必要性和可行性也有待探究。

由于土壤介質(zhì)含有有機(jī)質(zhì)和土壤礦物等復(fù)雜成分，對(duì)微塑料的分離和檢測(cè)造成困難?；诖饲暗难芯?，已初步形成包括樣品預(yù)處理、微塑料的分離、凈化和檢測(cè)在內(nèi)的方法體系[23-24]。但在更廣泛的適用性和有效性方面依然存在一些局限，尚缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的方法[23]。本文旨在總結(jié)有關(guān)農(nóng)田土壤中（微）塑料的研究進(jìn)展，尤其是農(nóng)田土壤中（微）塑料的來(lái)源和環(huán)境效應(yīng)的研究成果，對(duì)未來(lái)的研究方向進(jìn)行展望，并從塑料廢棄廢物管理的角度對(duì)農(nóng)田中微塑料污染的防控提出建議。

1 農(nóng)田土壤中的（微）塑料污染來(lái)源

大量廢棄地膜、遮陽(yáng)網(wǎng)、農(nóng)藥包裝等殘留在農(nóng)田中，自然條件下很難降解或消除，有估計(jì)能夠在土壤中存留幾十年甚至上百年[25]。但在多種環(huán)境因素的作用下，塑料的結(jié)構(gòu)、表面特性和機(jī)械性能等將會(huì)發(fā)生改變；大塊的塑料殘?jiān)饾u破碎成不同尺寸的碎屑和微塑料，甚至粒徑更小的納米塑料[26]。

農(nóng)田覆膜耕作中常用低密度聚乙烯（LDPE）薄膜[13]，其具有保溫、保濕、保墑和抑制雜草等作用，對(duì)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量有利，因此在中國(guó)與世界許多國(guó)家廣泛應(yīng)用[25]。2017 年，中國(guó)農(nóng)用地膜使用量高達(dá)140.4 萬(wàn)t，約占世界總量的70%；覆蓋面積近1.77×107hm2，為世界總覆蓋面積的90%[25-26]。中國(guó)農(nóng)用塑料薄膜和地膜的使用量2016 年基本達(dá)到峰值，之后逐漸下降（圖 1），這可能與《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》強(qiáng)化對(duì)農(nóng)用地膜使用和回收過(guò)程的監(jiān)管有關(guān)。雖然地膜的使用對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)作出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的“白色污染”[27]。有研究顯示，由于缺乏有效的回收機(jī)制和厚度過(guò)小等原因，中國(guó)農(nóng)用地膜的回收率不足60%[26]，農(nóng)膜殘留量一般為60～90 kg·hm–2，最高可達(dá)到165 kg·hm–2，而且會(huì)隨著使用年限而增加[28]。有研究表明，土壤中微塑料的濃度與農(nóng)膜的使用強(qiáng)度和年限呈顯著的正相關(guān)[10]。大量的殘留地膜對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和周圍環(huán)境造成了諸多不良影響。

農(nóng)藥、化肥包裝是農(nóng)田塑料廢物的另一來(lái)源。中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，目前化肥和農(nóng)藥使用量和程度遠(yuǎn)高于世界平均水平，使用后會(huì)產(chǎn)生大量的塑料包裝。2014 年中國(guó)農(nóng)藥使用量達(dá)到峰值1.81×106t，之后逐漸下降，2019 年為1.46×106t。每年在農(nóng)藥施用后廢棄的包裝多達(dá)1×1010個(gè)，其中大部分為塑料袋材質(zhì)[29]。這些包裝因集中回收存在困難，在廢棄之后大部分會(huì)殘留在田間地頭或附近水體中。2018 年中國(guó)化肥的使用量高達(dá)5.65×107t（折純量），包裝主要采用聚丙烯和聚乙烯材質(zhì)的編織袋，一般化肥凈含量為40～50 kg 的編織袋重量為100～140 g，由此產(chǎn)生的包裝廢棄物達(dá)15 萬(wàn)t 左右。

圖 1 中國(guó)近10 年農(nóng)用地膜的使用量和覆蓋面積Fig. 1 Statistics of consumptions and covering areas of mulching film in China in the recent decade

近年來(lái)隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，生活垃圾的產(chǎn)生量也出現(xiàn)較快增長(zhǎng)（年均4%）。當(dāng)前，中國(guó)的農(nóng)村生活垃圾年產(chǎn)生量超過(guò)2.8×1010t，而且將繼續(xù)增加。就其組分而言，塑料類大約占8.78%，且存在地域差異[30]。據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部最近發(fā)布，農(nóng)村生活垃圾收運(yùn)處置體系已覆蓋全國(guó)90%以上的行政村[31]。目前雖然大有改善，但在欠發(fā)達(dá)地區(qū)依然存在處理不規(guī)范和相應(yīng)的次生環(huán)境問(wèn)題等，而且偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)生活垃圾的收運(yùn)和無(wú)害化處理依然面臨挑戰(zhàn)[32]。被隨意丟棄的塑料垃圾會(huì)隨著雨水的沖刷或風(fēng)力的攜帶進(jìn)入農(nóng)田。

農(nóng)業(yè)灌溉是微塑料進(jìn)入農(nóng)田土壤中的一個(gè)重要途徑。一方面，在可供灌溉的地表淡水水體如河流、湖泊中均發(fā)現(xiàn)了微塑料的廣泛存在[33]。另一方面，由于水資源分布的不均勻，污水灌溉在世界多地尤其干旱半干旱地區(qū)具有重要應(yīng)用[34]，而污水中具有更高濃度的微塑料[35]。據(jù)估計(jì)，世界農(nóng)田污灌面積超過(guò)2.0×107hm2，約占總灌溉面積的10%，而且仍有發(fā)展空間。目前世界每年污水排放量超過(guò)330 km3，理論上可能直接或經(jīng)處理后用于4.0×107hm2農(nóng)田的灌溉用水[36]。污水灌溉能夠在很大程度上緩解用水危機(jī)，但同時(shí)污水中所含的多種污染物將在灌溉過(guò)程中進(jìn)入土壤。生活污水中包含大量來(lái)自洗衣廢水和個(gè)護(hù)產(chǎn)品中以及在下水道系統(tǒng)中生成的微塑料。在未經(jīng)處理的污水中，微塑料的濃度可達(dá)1 000～627 000 ind·m–3[22]，二級(jí)處理后出水中微塑料的含量一般在100 ind·m–3，有的多達(dá)125 000 ind·m–3；經(jīng)過(guò)超濾膜過(guò)濾后可降低至0～50 ind·m–3[37]。

剩余污泥的施用也會(huì)向農(nóng)田中引入微塑料。數(shù)據(jù)顯示[38]，2017—2018 年，全球主要經(jīng)濟(jì)體污泥產(chǎn)量：美國(guó)約3.8×107t，歐盟4.4×107t，中國(guó)5.5×107t。剩余污泥常用做肥料與土壤改良劑，在歐洲和北美，剩余污泥的農(nóng)田施用率往往超過(guò)50%，中國(guó)的污泥處理方案以填埋為主，農(nóng)用率為20%左右[39]。最近的研究顯示，污水中90%的微塑料將被會(huì)被富集在剩余污泥中[40]。據(jù)報(bào)道，剩余污泥中微塑料的濃度可達(dá) 1 500～24 000 ind·kg–1，常見(jiàn)的有聚乙烯（Polyethylene，PE）、聚丙烯（Polypropylene，PP）、聚氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（Polyethylene terephthalate，PET）、聚苯乙烯（Polystyrene，PS）[41]。根據(jù)污泥的施用率和污泥中微塑料的負(fù)荷，估計(jì)每年歐洲和北美農(nóng)田土壤中因污泥施用將會(huì)分別引入63 000～430 000 t 和44 000～300 000 t 微塑料，澳洲為2 800～19 000 t[22]。一項(xiàng)調(diào)查中國(guó)11 個(gè)省28 家污水處理廠污泥的研究指出，污泥中微塑料含量為1 600～56 000 ind·kg–1，中值22 700 ind·kg–1[42]。

生物堆肥因其綠色和經(jīng)濟(jì)性，在固體廢物處理和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用。行業(yè)報(bào)告顯示，中國(guó)2018 年有機(jī)肥產(chǎn)量上升到1.381×107t[43]。在用于堆肥的固體廢物中，常含有部分塑料垃圾。這些塑料制品在破碎、機(jī)械篩分和翻堆等處理過(guò)程中會(huì)形成微塑料。有調(diào)查發(fā)現(xiàn)，堆肥產(chǎn)品中塑料類物質(zhì)含量達(dá)2.38～80 mg·kg–1，微塑料有895 ind·kg–1[12]。因此，有機(jī)堆肥的施用是微塑料進(jìn)入土壤中的又一潛在途徑。

此外，在生活垃圾缺乏妥善處理的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)塑料垃圾風(fēng)化破碎后的塑料殘留碎屑；公路沿線由于橡膠輪胎的磨損也產(chǎn)生細(xì)微顆粒；化學(xué)纖維制品如衣物床用品會(huì)產(chǎn)生微纖維粉塵，這些會(huì)使揚(yáng)塵中含有大量的微（納米）塑料顆粒。在風(fēng)力的攜帶下，這些微（納米）塑料會(huì)懸浮在于空氣中并實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域的傳輸。Dris 等[44]測(cè)得法國(guó)巴黎空氣中微塑料的沉降率為29～280 ind·m–2·d–1。上海地區(qū)每年的微塑料沉降率為120.7 kg，空氣中含量為0～4.2 ind·m–3[45]，這些空氣污染物也容易隨著沉降進(jìn)入農(nóng)田[22]。

圖2 顯示了上述農(nóng)田（微）塑料污染的多種源頭和污染機(jī)制，其中，農(nóng)用塑料薄膜主要在干旱半干旱地區(qū)、高寒地區(qū)和大棚蔬菜主產(chǎn)區(qū)等地應(yīng)用廣泛。除了風(fēng)化剝落產(chǎn)生的微塑料，（微）塑料的殘留量主要取決于塑料薄膜的回收情況；農(nóng)藥等的包裝屬于有害垃圾，在部分地區(qū)已建立了相關(guān)回收機(jī)制，但仍存在問(wèn)題；農(nóng)業(yè)灌溉和大氣沉降對(duì)于農(nóng)田中微塑料的引入比較普遍，但具有一定的累積效應(yīng)；剩余污泥對(duì)微塑料源的貢獻(xiàn)主要取決于剩余污泥的農(nóng)用率和相關(guān)部門采取的處理處置策略；生物堆肥主要在小規(guī)模家庭農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè)中具有廣泛應(yīng)用；而生活垃圾堆、公路沿線的輪胎磨損等對(duì)于農(nóng)田中微塑料源的貢獻(xiàn)主要發(fā)生在臨近區(qū)域。表1 給出了部分研究中測(cè)得的農(nóng)田土壤中微塑料濃度。其中，每千克（干重）土壤中最高達(dá)42 960 個(gè)，取自塑料溫室內(nèi)土壤。經(jīng)對(duì)比研究，有地膜和污泥使用歷史的農(nóng)田土壤中，微塑料的濃度顯著高于只采用傳統(tǒng)耕作方式的農(nóng)田，且與使用年限呈正相關(guān)。從地區(qū)差異來(lái)看，中國(guó)的農(nóng)田（微）塑料污染主要由農(nóng)用薄膜殘留導(dǎo)致，而歐洲多地則是因?yàn)槲勰嗟霓r(nóng)用。

圖 2 土壤中微塑料的來(lái)源和遷移Fig. 2 Sources，migration and fates of microplastics in soil

表1 農(nóng)田中微塑料的豐度Table1 Abundance of microplastics in agricultural soil

2 樣品采集與微塑料的分離

采集樣品時(shí)，由于土壤介質(zhì)的非均質(zhì)性和復(fù)雜性，加之微塑料粒徑差異比較大，根據(jù)不同的研究目的制定合適的采樣方案至關(guān)重要[23]。一方面，除了公路沿線、臨近生活垃圾堆等特殊場(chǎng)景，農(nóng)田微塑料污染具有典型的面源污染特征。另一方面，因?yàn)楦鞣N動(dòng)力因素，尤其農(nóng)業(yè)耕作等會(huì)讓其在耕作層（0～40 cm）不同深度出現(xiàn)濃度分布[10]。因此，要完整刻畫農(nóng)田中微塑料的空間分布，在采樣方案中至少應(yīng)考慮采樣點(diǎn)的數(shù)量及其平面分布，以及土壤剖面不同深度樣品的采集三個(gè)層面。同時(shí)，為了克服這種異質(zhì)性，在一個(gè)采樣點(diǎn)取多份平行樣或?qū)⑵涞攘烤鶆蚧旌闲纬蓮?fù)合樣品是必要的。

采樣點(diǎn)的布設(shè)，根據(jù)不同情形可采用專業(yè)判斷法、隨機(jī)布點(diǎn)法和系統(tǒng)布點(diǎn)法。專業(yè)判斷法主要基于已經(jīng)掌握的研究區(qū)域背景、污染物分布信息及專家經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷和選擇采樣位點(diǎn)。該方法適用于某些特定情形下的問(wèn)題研究和假設(shè)，例如位于公路沿線、低洼地帶或者臨近生活垃圾傾倒點(diǎn)等易形成微塑料聚集的農(nóng)田土壤[23]。缺點(diǎn)在于其準(zhǔn)確性主要取決于問(wèn)題假設(shè)和背景信息解析的正確性，且易受主觀因素的影響。采用隨機(jī)布點(diǎn)法時(shí)，每個(gè)采樣點(diǎn)的選取均認(rèn)為是相互獨(dú)立且等可能的。對(duì)于土壤中的微塑料而言，雖然其很難達(dá)到分布均勻這一前提，但隨機(jī)布點(diǎn)法依然可以滿足農(nóng)田這一特定用地類型下的對(duì)比研究。系統(tǒng)布點(diǎn)法根據(jù)所需樣點(diǎn)數(shù)量將研究區(qū)域均勻分成若干面積相等的小塊，在每個(gè)小塊的中心位置或網(wǎng)格的交叉點(diǎn)處布設(shè)一個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣。這種布點(diǎn)方法在農(nóng)田土壤采樣中具有良好的代表性，不會(huì)受到背景信息和主觀評(píng)估的影響，而且有利于比較不同區(qū)域或用地類型下微塑料的濃度[52]。

采樣點(diǎn)數(shù)量是衡量農(nóng)田土壤中微塑料污染空間分辨率的另一個(gè)重要層面，但目前有關(guān)的論述還很少。一般而言，樣點(diǎn)數(shù)量越多，空間分辨率越高，結(jié)果也越準(zhǔn)確。但在制定采樣方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)研究的問(wèn)題和研究區(qū)域大小，同時(shí)考慮成本等因素確定最佳的樣點(diǎn)數(shù)量[52]。

為刻畫農(nóng)田土壤中微塑料濃度的垂直分布或研究微塑料在土壤動(dòng)力因素作用下的縱向遷移，需通過(guò)鉆探或土壤剖面采集相應(yīng)土層的樣品[52]。之前有多項(xiàng)研究對(duì)表層0～10 cm 土壤中的微塑料濃度進(jìn)行了考察，但沒(méi)有論證這一采樣深度的合理性[23-24]。Corradini 等[41]檢測(cè)了農(nóng)田耕作層（0～25 cm）混合土樣中的微塑料濃度，沒(méi)有分層采樣。Huang 等[10]采集0～40 cm 的有多年地膜使用背景的農(nóng)田土樣，并分為0～5 cm、5～20 cm、和20～40 cm 三層進(jìn)行了微塑料濃度的測(cè)定，發(fā)現(xiàn)0～40 cm 的土壤樣品中均有微塑料檢出，且中間層高于淺層和深層土壤。

為了對(duì)微塑料做進(jìn)一步的分析，首先需要在盡量不破壞其結(jié)構(gòu)的情況下將其從土壤介質(zhì)中進(jìn)行有效的分離并移除其他雜質(zhì)。常用的分離方法包括以下幾種，其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性見(jiàn)表2。

1）人工分離。包括篩分和借助顯微鏡、鑷子等進(jìn)行的手動(dòng)分類。常作為后續(xù)高效分離過(guò)程的預(yù)處理步驟[24]。

2）靜電分離。土壤礦物和其他顆粒具有導(dǎo)電性，而塑料不導(dǎo)電，利用這一靜電性質(zhì)的差異，能夠在外加電場(chǎng)下實(shí)現(xiàn)二者分離。作為一種新的分離技術(shù)，在不損失任何微塑料的情況下能夠排除99%的其他雜質(zhì)，對(duì)63 μm～5 mm 的微塑料回收率可達(dá)90%～100%[53]。

3）密度分離。從環(huán)境介質(zhì)中分離微塑料最常用的一種方式。該方法是將樣品經(jīng)預(yù)處理后加入高密度的飽和鹽溶液如NaCl（ρ=1.2 g·cm-3）、ZnCl2（ρ =1.6～1.7 g·cm-3）、NaI（ρ= 1.8 g·cm-3）、Na6[H2W12O6]（ρ=1.4 g·cm-3）、NaH2PO4和NaBr（ρ=1.55 g·cm-3）中，利用塑料與土壤礦物成分密度的差異，使微塑料等密度較小的成分浮在上層，并作進(jìn)一步分離。根據(jù)這一原理，出現(xiàn)了形式多樣的分離裝置和改進(jìn)技術(shù)，從而使分離過(guò)程變得更加快捷、高效[54-55]。此外磁性密度分離對(duì)微塑料的分離也可能有一定的適用性。該法是在鹽溶液中加入鐵磁膠體，從而形成自上而下遞增的縱向密度梯度，將不同密度的物質(zhì)分離。

為提高密度分離的有效性和消除對(duì)后續(xù)檢測(cè)結(jié)果的影響，去除微塑料表面的有機(jī)雜質(zhì)十分必要。常用的方法有酸處理、堿處理、氧化劑和酶分解（如表 3）。在眾多處理方法中，芬頓氧化既能有效去除有機(jī)質(zhì)，對(duì)微塑料的破壞程度又最低，是比較理想的一種處理方式[57]。

表3 從環(huán)境樣品中分離微塑料時(shí)有機(jī)物的去除方法Table3 Methods for separation of microplastics while removing organics from environmental samples

浮選也是常用的一種基于密度差異的固液分離方法。其中，全油浮選是利用大多數(shù)微塑料表面的親油特性和油水的密度差，向土壤樣品中加入水和油劑攪拌，從而使塑料黏附于油層與沉積的親水性礦物分離[61]。泡沫浮選取決于物質(zhì)的密度和表面的疏水性。通過(guò)充氣攪拌，產(chǎn)生大量彌散的氣泡，選擇性地附著在疏水性更高的微塑料顆粒上并攜帶它們向上運(yùn)動(dòng)，從而將它們與密度較大、疏水性較低的基質(zhì)分離。然而，根據(jù)Imhof 等[62]的研究，泡沫浮選從沉積物中分離出微塑料的平均效率非常低（55%±28%），并且對(duì)不同類型的聚合物的效果差異很大。

4）加壓流體萃取。Fuller 和Gautam[56]開(kāi)發(fā)了一種基于加壓流體萃?。≒EE）的方法來(lái)測(cè)量環(huán)境樣品中的微塑料。他們使用該方法從土壤樣品中分離微塑料并取得了較好的效果。Dierkes 等[63]將加壓流體（四氫呋喃）萃取的方法與預(yù)處理方法相結(jié)合，并耦合了pyr-GC-MS，對(duì)土壤和沉積物樣品中的微塑料進(jìn)行分離檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)所得到的檢出限為0.007 mg·g–1，回收率達(dá)到80%以上。

5）其他分離技術(shù)。其他分離技術(shù)還包括淘洗、磁力分選等。淘洗是使用向上的氣體或液體流將較輕的顆粒與較重的顆粒分離的過(guò)程，因此可以用來(lái)去除土壤樣品中的礦物成分，并作為密度分離的預(yù)處理過(guò)程，從土壤中分離出微塑料[55]。磁力分選是基于微塑料表面疏水性的從環(huán)境樣品中分離微塑料的方法。首先使用疏水性烴化合物，如十六烷基三甲氧基硅烷（HDTMS）活化鐵納米顆粒，從而使鐵納米顆粒與微塑料表面結(jié)合，然后利用磁鐵提取。該方法的缺點(diǎn)有：土壤有機(jī)物中如存在的親脂性物質(zhì)可能導(dǎo)致非特異性結(jié)合，從而會(huì)降低該方法的有效性。此外，在分離過(guò)程中可能導(dǎo)致一些微塑料顆粒碎裂[64]。

微塑料的檢測(cè)和分析是對(duì)環(huán)境中的微塑料進(jìn)行定量和定性研究。主要包括：物理形態(tài)表征、化學(xué)組分鑒定和定量分析3 個(gè)方面。根據(jù)技術(shù)特點(diǎn)可分為目視鑒別法、光譜法和熱分析法等[65]。之前已有大量綜述對(duì)相關(guān)檢測(cè)手段進(jìn)行了論證，在此只列出常見(jiàn)的檢測(cè)方法及其適用性的簡(jiǎn)要描述（圖3）。

圖 3 土壤微塑料分離和檢測(cè)技術(shù)及其適用性Fig. 3 Methods and applicability for separation and identification of microplastics in soil samples

3 農(nóng)田土壤中微塑料的遷移與污染機(jī)制

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)與自然環(huán)境存在廣泛的物質(zhì)交換和多種相互作用。其中，太陽(yáng)輻射、風(fēng)力作用以及降水等為微塑料在環(huán)境中的遷移和老化提供了主要的自然動(dòng)力。此外，農(nóng)田也是人類活動(dòng)比較密集的場(chǎng)所，整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程如土地翻耕、施肥、覆膜、灌溉、除草、收獲等過(guò)程都會(huì)對(duì)耕作層土壤形成擾動(dòng)，從而加速微塑料的遷移。土壤本身作為一種多孔介質(zhì)，在微塑料進(jìn)入以后，在雨水淋濾等過(guò)程中有可能通過(guò)土壤孔隙發(fā)生自然的遷移[22]。這一遷移過(guò)程受微塑料本身性質(zhì)（如疏水性、表面風(fēng)化程度和尺寸等）和土壤性質(zhì)的影響[7]。同時(shí)，在植物根系生長(zhǎng)、土壤動(dòng)物擾動(dòng)下也將發(fā)生遷移。已有的研究表明，土壤動(dòng)物（如蚯蚓、彈尾目昆蟲、螨蟲）會(huì)通過(guò)吞食和排泄、打洞或肢體黏附等行為對(duì)微塑料的遷移和分布施加影響[15，66]；農(nóng)業(yè)操作對(duì)微塑料遷移的影響主要發(fā)生在土壤表層0～30 cm[67]。除了以上因素，由于干旱形成的地面裂縫也會(huì)成為微塑料的遷移通道。我們近來(lái)的研究證明，微塑料在砂性土中的縱向遷移受微塑料粒徑與由于降雨引起的干濕循環(huán)的影響。粒徑越小，干濕循環(huán)頻度越高，縱向遷移速度越快[68]。由于縱向遷移的存在，微塑料將進(jìn)入深層土壤。

微塑料被認(rèn)為是一種有害的污染物質(zhì)，一方面是因?yàn)樗芰媳旧淼奈锢砘瘜W(xué)特性和含有增塑劑等有害成分，會(huì)對(duì)土壤健康和植物生長(zhǎng)等造成直接的影響，而且有潛在的沿生物鏈富集的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，因?yàn)槠淞叫。休^大的比表面積與疏水性，可能吸附并富集多種有毒物質(zhì)成為其載體，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不良影響[16]。而微塑料在環(huán)境中的老化會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)其反應(yīng)活性，惡化兩種機(jī)制下的環(huán)境問(wèn)題。在微塑料老化的過(guò)程中，其尺寸、比表面積、機(jī)械性能、表面電荷和含氧官能團(tuán)（羥基、羰基和碳氧鍵）等物理化學(xué)性質(zhì)等將會(huì)發(fā)生變化，從而改變其對(duì)于污染物的吸附特性。同時(shí)，由于增塑劑、抗氧化劑、阻燃劑重金屬等添加成分僅以物理作用與聚合物結(jié)合，因此在老化和裂解過(guò)程中也很容易釋放到環(huán)境中[69]。尤其雙酚A、鄰苯二甲酸酯、多溴聯(lián)苯醚等均是有毒且具有內(nèi)分泌干擾性的有害物質(zhì)[70]。Wang 等[71]關(guān)于南京一片菜地中鄰苯二甲酸酯濃度的調(diào)查研究證實(shí)，塑料薄膜的使用是土壤中鄰苯二甲酸酯的主要來(lái)源。雖然以上物質(zhì)能夠被土壤微生物緩慢降解[72]，但大量積累會(huì)造成污染問(wèn)題。此外，微塑料的老化與降解過(guò)程也將伴隨著聚合物單體的釋放[73]，這些單體與添加劑有可能產(chǎn)生更復(fù)雜的協(xié)同效應(yīng)。

微塑料對(duì)有機(jī)物和重金屬等污染物具有較強(qiáng)的吸附作用是其另一重要的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素[74]。Hüffer和Hofmann[75]的研究表明，污染物的疏水性是影響微塑料對(duì)其吸附性的主要因素。農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，微塑料容易吸附殺蟲劑等有機(jī)農(nóng)藥和多環(huán)芳烴等污染物并發(fā)生富集[70，76]。微塑料對(duì)重金屬的吸附主要與微塑料老化程度有關(guān)，老化程度越高、越能吸附重金屬離子[77]。目前，世界多地農(nóng)田土壤重金屬污染形勢(shì)嚴(yán)峻，對(duì)糧食安全形成威脅[78]。據(jù)2014 年4月17 日的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，中國(guó)耕地土壤重金屬等污染物點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)19.4%，污灌區(qū)超標(biāo)率高達(dá)64.8%[79]，而污灌區(qū)也存在比較嚴(yán)重的微塑料污染，這為二者的相互作用提供了更大可能。這些吸附和富集過(guò)程中，微塑料作為重要載體對(duì)這些污染物的遷移和分布產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)土壤環(huán)境中的微生物和動(dòng)物甚至人體形成暴露風(fēng)險(xiǎn)[80]。

4 環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和生態(tài)影響

進(jìn)入農(nóng)田中的微塑料在環(huán)境因素的長(zhǎng)期作用下將逐漸裂解，導(dǎo)致其粒度變小，比表面積和表面官能團(tuán)、辛醇/水分配系數(shù)等增加。因此對(duì)于土壤中一些組分將具有更強(qiáng)的吸附性和反應(yīng)性，從而在一定程度上改變土壤的化學(xué)性質(zhì)[76]。此外，高濃度的微塑料將作為一種外來(lái)組分，對(duì)土壤的其他理化性質(zhì)造成影響[81]。例如，Machado 等[82]的研究表明，微塑料會(huì)影響土壤的容重，持水能力、水穩(wěn)性團(tuán)聚體的粒徑分級(jí)以及與微生物之間的功能關(guān)系等。Wan等[83]的研究也表明了地膜殘屑會(huì)為水分運(yùn)移提供渠道，從而增加土壤水分的蒸發(fā)率。而且小粒徑（2 mm）的微塑料對(duì)蒸發(fā)率的影響大于粒徑較大的微塑料和塑料碎片（5 mm 和10 mm）。此外，可能由于土壤結(jié)構(gòu)完整性被破壞，用大粒徑微塑料處理過(guò)的土壤表面觀察到干燥開(kāi)裂。另一方面，長(zhǎng)期使用PE 地膜可以增加土壤水分含量與改變pH，有利農(nóng)作物，但殘留的塑料廢渣會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。這些結(jié)果將影響土壤水分的循環(huán)和土壤養(yǎng)分的運(yùn)移和吸收[18]，從而對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響。

微塑料對(duì)土壤微生物群落的影響主要有兩個(gè)途徑，一是通過(guò)改變土壤的理化性質(zhì)而改變微生物的生存環(huán)境，對(duì)微生物產(chǎn)生脅迫[84]；二是微塑料本身為微生物提供附著載體[2，85]，或增塑劑的釋放影響其生長(zhǎng)等[5]。Huang 等[86]關(guān)于LDPE 對(duì)微生物群落組成和酶活力的研究表明，PE 的加入能顯著提高脲酶和過(guò)氧化氫酶的酶活性，16S-rRNA 高通量測(cè)序結(jié)果顯示土壤微生物的α 多樣性（豐度，均勻度和多樣性）并沒(méi)有顯著變化，但多樣性指數(shù)明顯低于對(duì)照組。除了傳統(tǒng)的微塑料，生物可降解的微塑料對(duì)土壤環(huán)境的影響近年來(lái)也受到關(guān)注。Chen 等[9]的研究表明，生物可降解的微塑料對(duì)微生物多樣性和群落組成沒(méi)有顯著影響，但會(huì)影響不同物種之間的相互作用。

土壤動(dòng)物是土壤生態(tài)的重要組成部分，對(duì)于改善土壤結(jié)構(gòu)、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)元素和其他物質(zhì)循環(huán)具有重要作用，也會(huì)影響土壤微生物的生物量及土壤酶活性。因此在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，蚯蚓等土壤動(dòng)物在維持土壤健康、提高耕地土壤質(zhì)量和促進(jìn)作物生長(zhǎng)具有重要意義。有研究表明，塑料地膜降低了土壤無(wú)脊椎動(dòng)物的種群[87]。在其攝食的過(guò)程中會(huì)將微塑料吞入體內(nèi)。一些會(huì)經(jīng)過(guò)腸道消化后隨糞便中排出，另一些會(huì)在體內(nèi)進(jìn)行富集，從而對(duì)其健康和生命造成威脅[88]。Huerta 等[89]研究了微塑料（PE，＜150 μm）對(duì)蚯蚓的健康和存活情況的影響。結(jié)果表明高濃度的暴露會(huì)降低蚯蚓的生長(zhǎng)速率和增加致死率，并且在糞便中發(fā)現(xiàn)了微塑料的富集。此外還有多項(xiàng)研究也進(jìn)一步證實(shí)了高濃度的微塑料暴露對(duì)蚯蚓的生存具有不良影響[90]。土壤動(dòng)物也可能降解和消化吞食的微塑料，對(duì)減少微塑料有利。Huerta 等[91]報(bào)道了一項(xiàng)接種取自蚯蚓腸道的細(xì)菌降解LDPE 微塑料的試驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)21 d 后，試驗(yàn)砂質(zhì)土壤中的LDPE 微塑料的粒徑和含量明顯降低，顯示可能發(fā)生了生物降解。但迄今蚯蚓能否在腸道內(nèi)生物降解塑料尚無(wú)報(bào)道。Song 等[92]以陸生蝸牛Achatina fulica 為對(duì)象，研究了通過(guò)攝食PET 微塑料纖維所形成的健康風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)微塑料纖維直徑減小，可能消化或部分降解PET；但發(fā)現(xiàn)蝸牛的腸道也受到損傷。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，陸生蝸牛咬食聚苯乙烯（PS）泡沫塑料后能夠在腸道內(nèi)部分降解PS[93]。除了攝食，有研究觀察到微塑料會(huì)進(jìn)入并堵塞一些土壤動(dòng)物的洞穴，使其受困并威脅到其生存[94]。

微塑料對(duì)于植物生長(zhǎng)的影響，一方面在于對(duì)土壤生態(tài)的損害，如對(duì)土壤理化性質(zhì)、微生物群落、土壤動(dòng)物等的負(fù)作用[81，95]。另一方面，由于微塑料對(duì)植物種孔和根須表層的物理的阻塞會(huì)降低其發(fā)芽率或阻礙根的生長(zhǎng)和發(fā)育[96]。對(duì)于納米塑料，也可能會(huì)被植物根部吸收并在體內(nèi)富集[97-98]。此外，微塑料也會(huì)與重金屬等污染物產(chǎn)生協(xié)同作用對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響[2，99]。這些因素都將對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)挑戰(zhàn)。

已明確的微塑料對(duì)人體健康的潛在危害主要在于部分結(jié)構(gòu)單體（如雙酚A）、增塑劑和其他有害添加劑[100]。農(nóng)用塑料制品的使用也使這些物質(zhì)進(jìn)入農(nóng)田土壤，并被作物吸收而造成食品安全風(fēng)險(xiǎn)[71]。目前關(guān)于微塑料與納米塑料對(duì)人體的毒理性研究還非常少，因此缺乏直接的有關(guān)微塑料暴露對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)的證據(jù)，而主要的關(guān)注點(diǎn)在于食物鏈的傳輸[20]。Huerta等[101]的研究為微塑料沿食物鏈（土壤-蚯蚓-雞）傳輸和富集提供了實(shí)證，因此對(duì)雞的食用會(huì)為人體攝入微塑料提供可能的途徑。最近的一項(xiàng)研究[96]顯示，聚苯乙烯（PS）微塑料可以被萵苣的根吸收，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到莖和葉，在人食用蔬菜時(shí)，這些微塑料將進(jìn)入人體后，是否對(duì)人體健康產(chǎn)生影響有待進(jìn)一步研究。

從目前來(lái)看，關(guān)于農(nóng)田土壤中微塑料對(duì)土壤動(dòng)物、植物及微生物的影響的考察還主要在實(shí)驗(yàn)室設(shè)定的高濃度暴露條件下（見(jiàn)表4），比較缺乏實(shí)際背景濃度和微塑料種類對(duì)農(nóng)田土壤生態(tài)和作物生長(zhǎng)影響的研究以及長(zhǎng)遠(yuǎn)風(fēng)險(xiǎn)和有害性評(píng)估。

5 農(nóng)田微塑料污染的防治措施

經(jīng)過(guò)近幾年的研究，環(huán)境科學(xué)界對(duì)微塑料的環(huán)境行為及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)都有了更加深入的認(rèn)識(shí)。2015 年海洋塑料污染被聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)列為重大全球環(huán)境問(wèn)題，已成為一個(gè)全球性挑戰(zhàn)[106]。從目前來(lái)看，尚缺乏專門針對(duì)農(nóng)田土壤中微塑料污染的防治措施，但普遍認(rèn)為開(kāi)發(fā)可生物降解的塑料制品作為替代物；發(fā)布“限塑令”限制初生微塑料和塑料制品的使用；回收和妥善處理塑料垃圾并對(duì)海洋、陸地中的塑料垃圾存量進(jìn)行一定的清除[106]。這些措施將對(duì)微塑料的源頭控制并切斷向農(nóng)田土壤中傳輸、累積的途徑方面產(chǎn)生積極作用。近10 年，可生物降解塑料的產(chǎn)業(yè)化已有飛速進(jìn)展，在替代農(nóng)用塑料薄膜方面具有很好的發(fā)展前景。

5.1 污染控制與生物降解研究

農(nóng)田中微塑料的污染屬于面源污染，因此具有分布廣泛但濃度偏低的特點(diǎn)，而且土壤中的微塑料因?yàn)橘x存介質(zhì)的復(fù)雜性，對(duì)其進(jìn)行清理和修復(fù)更具挑戰(zhàn)性。目前，首先要做的是源頭控制，減少進(jìn)入環(huán)境的微塑料總量。作為修復(fù)技術(shù)，目前雖然對(duì)土壤中的微塑料已有多種分離和提取的實(shí)驗(yàn)室方法，但都無(wú)法適應(yīng)更大規(guī)模的應(yīng)用，對(duì)微塑料的清理還缺乏有效的技術(shù)支持。在控制源頭的基礎(chǔ)上，天然和人工強(qiáng)化的生物或微生物修復(fù)可能更有效。近年來(lái)在石油基塑料的微生物降解方面有許多新發(fā)現(xiàn)，有可能開(kāi)發(fā)新的降解與資源回收技術(shù)。也有研究者已經(jīng)富集分離了來(lái)自自然環(huán)境的多種細(xì)菌、霉菌、真菌，它們能夠降解主要塑料包括PE、PP、PVC、PET、PUR 和PS，降解速率以周計(jì)算[107]，推測(cè)塑料可能在環(huán)境中能較以前推測(cè)快的速率在環(huán)境中緩慢生物降解。例如PET 降解酶能水解PET 塑料為單體回收[108]；昆蟲幼蟲如黃粉蟲能夠在12～24 h 的腸道停留時(shí)間內(nèi)降解大約1/2 的攝入的LDPE、PS 和PVC[109-110]；土壤、蚯蚓與昆蟲腸道中分離的微生物能夠降解微塑料（PS、PE、PET），這為農(nóng)田微塑料污染的風(fēng)險(xiǎn)管控或原位生物修復(fù)提供了可能[111]。

5.2 發(fā)展可生物降解塑料產(chǎn)品

可生物降解塑料已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化。在有足夠的濕度、氧氣與適當(dāng)微生物存在的自然掩埋或堆肥條件下，可被微生物所代謝分解礦化產(chǎn)生水和二氧化碳或甲烷。目前有兩類基本的可生物降解塑料，一類來(lái)源于可再生原料如玉米等農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，其代表產(chǎn)品為聚乳酸酯（PLA）；另一類來(lái)源于石油化工產(chǎn)品的可生物分解塑料[112]。以淀粉等天然物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物降解塑料目前主要包括以下幾種產(chǎn)品：聚乳酸（PLA）、聚羥基烷酸酯（PHA）、淀粉塑料。年產(chǎn)量達(dá)25 萬(wàn)t 以上的有PLA，由淀粉發(fā)酵成的乳酸為原料，可制地膜、包裝材料等。但在常溫中需要約25

個(gè)月才能水解。在堆肥的高溫（60～70℃）和高含水率（50%～60%）下分解的時(shí)間約為50 d。聚羥基烷酸酯（PHA）是微生物利用葡萄糖、淀粉直接合成的生物塑料，降解性能好于PLA。石化基生物降解塑料是指以化學(xué)合成的方法將石化產(chǎn)品單體聚合而得的塑料，如聚己內(nèi)酯（PCL），聚己二酸對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸丁二酯-己二酸酯（PBSA）、二氧化碳共聚物（PPC）等[112]。已報(bào)道實(shí)用作地膜的可生物降解塑料有PLA、PHA、PBS、PBSA、PBAT[87]。以上材料做的地膜均能被土壤微生物分解，缺點(diǎn)是價(jià)格較PE 等塑料貴很多，經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題有待解決。此外，應(yīng)用可生物降解塑料作地膜會(huì)增加土壤的有機(jī)物含量，改變土壤微生物生態(tài)結(jié)構(gòu)，其效應(yīng)有待研究[113]。大規(guī)模使用可生物降解塑料后，對(duì)土壤生態(tài)的影響、廢棄物的回收利用、生物分解產(chǎn)能（如甲烷）等，亦需進(jìn)一步研究。

表4 土壤中微塑料對(duì)生物的影響相關(guān)研究Table4 Previous studies on impacts of microplastics on soil organisms

6 結(jié)論與展望

微塑料對(duì)農(nóng)田土壤的污染問(wèn)題已成為一個(gè)重要的環(huán)境問(wèn)題。微塑料通過(guò)多種途徑包括農(nóng)業(yè)地膜、農(nóng)村垃圾、污水灌溉、污泥、堆肥、空氣轉(zhuǎn)播等污染農(nóng)田。塑料制品尤其是農(nóng)用地膜的大量使用和低回收率導(dǎo)致塑料垃圾在農(nóng)田中的大量殘留，塑料垃圾在紫外輻射、風(fēng)化和微生物降解等環(huán)境因素作用下產(chǎn)生大量的微塑料，是農(nóng)田中微塑料的主要來(lái)源之一。因此，加強(qiáng)農(nóng)用塑料制品和廢物的管理和控制，建立健全農(nóng)村生活垃圾處理處置機(jī)制是實(shí)現(xiàn)農(nóng)田中微塑料污染源頭控制的關(guān)鍵。

微塑料進(jìn)入土壤后會(huì)繼續(xù)遷移轉(zhuǎn)化。截留在土壤中的微塑料，在外界因素?cái)_動(dòng)下也會(huì)發(fā)生縱向和橫向甚至跨區(qū)域的遷移，老化、碎化甚至生物降解。微塑料的生態(tài)影響是綜合性、多層次的，主要表現(xiàn)在改變土壤理化性質(zhì)、微生物群落、土壤動(dòng)植物生長(zhǎng)，以及進(jìn)入食物鏈、可能對(duì)人體健康不利等方面。

對(duì)于微塑料和其他污染物所造成的復(fù)合污染對(duì)完整食物鏈和生態(tài)環(huán)境的影響還有待進(jìn)行系統(tǒng)性研究。對(duì)現(xiàn)有分離和檢測(cè)方法的調(diào)查顯示，雖然多數(shù)方法在特定的研究中能獲得良好的效果，但在更廣泛的適用性和有效性方面依然存在一些局限，有待標(biāo)準(zhǔn)化。

對(duì)于微塑料在環(huán)境中的持久性和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，已有多項(xiàng)研究提出了針對(duì)環(huán)境中微塑料污染防治的建議，目前的主要的著手點(diǎn)在于源頭控制。世界多國(guó)已經(jīng)制定相應(yīng)措施和法規(guī)對(duì)塑料垃圾和微塑料的污染進(jìn)行控制。但目前尚無(wú)比較有效的農(nóng)田污染清理修復(fù)技術(shù)。

結(jié)合以上分析，筆者認(rèn)為以下幾個(gè)方面有待進(jìn)一步研究或?qū)嵤?/p>

1）建立標(biāo)準(zhǔn)化的微塑料分離和檢測(cè)方法。目前雖然已有多種可用于土壤中微塑料分離和檢測(cè)的方法，但缺乏統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)，因此對(duì)測(cè)定結(jié)果的可靠性會(huì)造成影響。此外，對(duì)微塑料豐度或濃度的表達(dá)未統(tǒng)一，文獻(xiàn)中個(gè)數(shù)含量與質(zhì)量濃度的并用。應(yīng)該根據(jù)兩者的適應(yīng)情況建立更加科學(xué)的統(tǒng)一表達(dá)方式。對(duì)于檢測(cè)技術(shù)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化，使之能夠完整地刻畫微塑料的形態(tài)和濃度，向高效、自動(dòng)化且無(wú)損的方向發(fā)展，應(yīng)用多種技術(shù)的耦合實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

2）生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估應(yīng)更具有系統(tǒng)性。此前的研究，大多只采用植物和土壤無(wú)脊椎動(dòng)物等處于食物鏈較低營(yíng)養(yǎng)水平的物種作為研究對(duì)象，缺乏對(duì)哺乳類高等動(dòng)物的研究，因此無(wú)法完整表達(dá)土壤微塑料的食物鏈暴露風(fēng)險(xiǎn)。此外，對(duì)于微塑料老化過(guò)程中其表面性質(zhì)和環(huán)境行為的變化，以及釋放的添加劑、聚合物單體與他污染物協(xié)同作用下對(duì)土壤健康的影響也應(yīng)作進(jìn)一步探究。

3）全面提升塑料的生產(chǎn)、銷售，廢棄物處理的管理和微塑料的源頭控制。對(duì)塑料制品的生產(chǎn)、消費(fèi)、拋棄過(guò)程建立全生命周期的評(píng)價(jià)和追蹤，建立健全農(nóng)用塑料薄膜等塑料固體廢物的管理體系，完善農(nóng)村生活垃圾集中處理和處置，為土壤中微塑料的溯源和源頭控制提供關(guān)鍵支撐。

4）政府已制定法規(guī)禁止、限制《相關(guān)塑料制品禁限管理細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)》（2020 年版）中所列出的塑料制品的生產(chǎn)、銷售和使用。規(guī)范加強(qiáng)塑料廢棄物回收、資源能源化利用和塑料垃圾清理等。對(duì)于農(nóng)田中的微塑料污染，提高現(xiàn)有地膜強(qiáng)度和使用年限，研究不同地膜材料對(duì)土壤微塑料豐度與微生物生態(tài)之間的關(guān)系，從而預(yù)測(cè)與控制土壤中的微塑料污染和保持合適的微生物生態(tài)系統(tǒng)，同時(shí)保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。

5）推廣應(yīng)用可生物降解塑料，尤其是可生物降解地膜，提高經(jīng)濟(jì)性，研究其對(duì)環(huán)境生態(tài)的影響及廢棄物回收利用方法。

6）研究論證微塑料污染土壤修復(fù)和清理的條件、必要性和可行性，結(jié)合現(xiàn)有的微塑料分離技術(shù)和土壤修復(fù)技術(shù)，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)的、系統(tǒng)性的微塑料及其他復(fù)合污染的綠色可持續(xù)修復(fù)方案和實(shí)用技術(shù)，為微塑料污染治理提供技術(shù)支撐。