后亞斌　代曉燕　劉燦　楊杰　張玉銀　張銅津　陳培鈺

摘要：全球微塑料（MPs）污染問(wèn)題已經(jīng)引起人們的普遍關(guān)注，微塑料對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境的影響也越來(lái)越受到研究者的重視，并成為近年來(lái)環(huán)境污染的熱點(diǎn)研究之一。本文通過(guò)總結(jié)當(dāng)前有關(guān)農(nóng)田土壤中微塑料的研究成果，概述了農(nóng)田土壤中微塑料的來(lái)源、賦存特征（類型和豐度）及農(nóng)田土壤微塑料的遷移規(guī)律，綜合分析了微塑料對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，尤其是微塑料在植物中的富集及對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，詳細(xì)介紹了微塑料與其他污染物所形成的復(fù)合污染對(duì)作物所帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。最后就日前農(nóng)田土壤中微塑料的污染現(xiàn)狀，總結(jié)了防控微塑料的相關(guān)技術(shù)措施，并對(duì)未來(lái)的研究方向做出展望。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田土壤；微塑料（MPs）；來(lái)源；遷移；富集；生態(tài)效應(yīng)

中圖分類號(hào)：S-I：X53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2024）03-0017-10

20世紀(jì)50年代塑料被發(fā)明以來(lái)，因其成本低、性質(zhì)穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用，全球每年生產(chǎn)塑料近4億t，除少數(shù)被同收外，大部分塑料流入江河湖泊水體、土壤及空氣中，并在這些環(huán)境中逐漸破碎分解，粒徑變小。2004年Thompson等提出“微塑料”的概念，微塑料是指粒徑＜5mm的塑料微粒。微塑料粒徑范圍從毫米到納米不等，是形狀多樣的非均勻塑料顆粒混合體，肉眼很難分辨。環(huán)境中微塑料主要以初級(jí)微塑料和次級(jí)微塑料兩種形式存在，初級(jí)微塑料大多來(lái)源于工業(yè)產(chǎn)品、個(gè)人護(hù)理品等包含的塑料微珠：次級(jí)微塑料是由大塊的塑料制品經(jīng)過(guò)物理磨損、化學(xué)分解、生物降解、紫外輻射等作用形成。研究表明，微塑料有較強(qiáng)的疏水性，易富集磷、氮等營(yíng)養(yǎng)元素，其體積小、性質(zhì)穩(wěn)定，易吸附一些浮游微生物，這些微生物伴隨著微塑料遷移至適宜環(huán)境就會(huì)大面積繁殖，使水質(zhì)惡化，對(duì)水體環(huán)境造成污染。此外，微塑料會(huì)改變土壤理化性質(zhì)，增加水分蒸發(fā)速率，改變土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)，影響土壤碳氮循環(huán)，對(duì)土壤動(dòng)物及微生物群落產(chǎn)生不利影響，納米級(jí)微塑料更易被植物根系吸收并在其體內(nèi)遷移富集，間接或直接影響植物生長(zhǎng)發(fā)育。微塑料進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，增加動(dòng)物的飽腹感，阻礙進(jìn)食，致使動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，繁殖率下降。此外，微塑料會(huì)沿著食物鏈傳遞，最終進(jìn)入人體內(nèi)，對(duì)人體健康造成威脅。已有研究發(fā)現(xiàn)，微塑料會(huì)危害人體淋巴系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)，殺死正常的細(xì)胞，損害蛋白質(zhì)和DNA，誘發(fā)多種疾病。

近年來(lái)，關(guān)于微塑料對(duì)土壤環(huán)境影響的研究不斷增加，并取得了重要進(jìn)展，但對(duì)于農(nóng)田土壤中微塑料生態(tài)效應(yīng)的研究尚且不足，微塑料對(duì)農(nóng)田土壤動(dòng)物、植物、微生物的影響及沿著食物鏈傳遞的潛在風(fēng)險(xiǎn)有待更加深入的研究，且微塑料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的多樣性，使得微塑料對(duì)農(nóng)田土壤的綜合效應(yīng)更復(fù)雜。目前，以農(nóng)田土壤為視角的相關(guān)微塑料環(huán)境效應(yīng)的綜述性文獻(xiàn)并不多見(jiàn)，為了方便后續(xù)研究，本文系統(tǒng)、全面地綜述了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外農(nóng)田土壤中微塑料污染的最新研究進(jìn)展，主要包括農(nóng)田土壤中微塑料的來(lái)源，微塑料的賦存特征和遷移富集，微塑料的生態(tài)效應(yīng)及微塑料污染的防治措施，為開(kāi)展農(nóng)田土壤微塑料風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及精準(zhǔn)防控提供支持，針對(duì)當(dāng)前相關(guān)研究的不足，對(duì)未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望。

1 農(nóng)田微塑料的來(lái)源

農(nóng)田中微塑料來(lái)源廣泛，農(nóng)用地膜的殘留是其主要來(lái)源之一。覆膜栽培技術(shù)自20世紀(jì)70年代末引入我國(guó)以來(lái)，因其增溫保墑、防病除草等效果明顯，在作物栽培中廣泛使用，對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)具有重要意義。我國(guó)地膜使用覆蓋面積近2000萬(wàn)hm2，占世界地膜使用總量的75%，但地膜回收率低，殘留量大是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中普遍存在的問(wèn)題，部分地區(qū)地膜殘留量達(dá)100kg·hm2。殘留地膜降低了土壤生產(chǎn)能力，污染環(huán)境，成為農(nóng)田中微塑料的主要來(lái)源。

堆肥產(chǎn)品的使用成為農(nóng)田微塑料另一個(gè)重要來(lái)源。在堆肥材料中，含有部分塑料，在破碎、機(jī)械篩分和翻堆等處理中易形成微塑料。我國(guó)預(yù)計(jì)每年生產(chǎn)2500×104t以上堆肥產(chǎn)品，每年堆肥的施用量預(yù)計(jì)在30-35t·hm2。當(dāng)前堆肥處理技術(shù)不是很完善，難以有效去除其中存在的微塑料，從而使其隨著產(chǎn)品被利用而進(jìn)入土壤。

污水灌溉所帶來(lái)的微塑料污染也不容忽視。合理灌溉是農(nóng)作物增產(chǎn)增收的保障，但農(nóng)田中灌溉用水的使用標(biāo)準(zhǔn)參差不齊，一些水資源匱乏的國(guó)家主要使用城市生活污水進(jìn)行灌溉，生活污水中含有大量的初級(jí)微塑料，部分微塑料隨灌溉用水進(jìn)入農(nóng)田，在農(nóng)田中富集。研究顯示，全球有將近7%的地區(qū)涉及50多個(gè)國(guó)家使用污水灌溉，我國(guó)污水灌溉農(nóng)田面積有140萬(wàn)hm2，涉及海河、遼河、黃河和淮河四大流域。

大氣沉降所引發(fā)的微塑料污染逐漸受到關(guān)注。大氣中含有較高濃度的微塑料，如溫州的大氣微塑料濃度高達(dá)（224+70）n·m-3，且微塑料濃度表現(xiàn)為城市>郊區(qū)或者農(nóng)村地區(qū)>偏遠(yuǎn)區(qū)。微塑料在大氣中受風(fēng)及重力等作用會(huì)進(jìn)行跨地區(qū)運(yùn)輸和沉降，濱海、烏魯木齊等地均發(fā)現(xiàn)大氣沉降而來(lái)的微塑料，主要以纖維類為主，濱海微塑料沉降通量高達(dá)1.46×105個(gè)·m-2·a-1，空氣中的這些污染物更容易通過(guò)沉降進(jìn)入農(nóng)田土壤。

有機(jī)肥的施用在一定程度上加劇了農(nóng)田微塑料污染。有機(jī)肥能促進(jìn)作物增產(chǎn)增收，改良土壤，緩解重茬危害，可以全面提供作物所需的氮、磷、鉀以及多種微量元素，有效提高作物品質(zhì)。如廚余垃圾、動(dòng)物糞便、作物秸稈等都可作為生產(chǎn)有機(jī)肥的原料，但這些材料中大多含有微塑料，經(jīng)有機(jī)肥生產(chǎn)廠加工處理之后，微塑料隨有機(jī)肥的施用而進(jìn)入農(nóng)田土壤，并在農(nóng)田土壤中富集。研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥中粒徑>0.5mm的微塑料含量達(dá)到2.38-1200mg·kg-1，因此，有機(jī)肥的施用也是農(nóng)田微塑料的來(lái)源之一。

2 微塑料在農(nóng)田土壤中的賦存特征

2.1 土壤中微塑料的形態(tài)和類型

農(nóng)田土壤中的微塑料種類多樣，從形態(tài)上看主要有纖維、發(fā)泡、顆粒、薄膜、碎片類等。不同地區(qū)農(nóng)田土壤中微塑料形態(tài)占比差異明顯，對(duì)比陜西、山東壽光及巴基斯坦農(nóng)田土壤微塑料發(fā)現(xiàn)，纖維在陜西農(nóng)田中占比最大，碎片次之：山東壽光農(nóng)田中主要以碎片和薄膜為主，占比分別為46.30%和25.40%：巴基斯坦農(nóng)田土壤中微塑料以纖維為主，占比達(dá)64%。從類型上看，土壤中微塑料的主要聚合物類型包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）和聚對(duì)苯二甲酸乙醇酯（PET）等。對(duì)比陜西、青藏高原及韓國(guó)農(nóng)田土壤中微塑料聚合物類型發(fā)現(xiàn)，聚乙烯和聚丙烯是農(nóng)田土壤中微塑料的主要聚合物類型，陜西和青藏高原農(nóng)田土壤中聚丙烯占比超50%，聚乙烯占比僅次于聚丙烯：韓國(guó)農(nóng)田土壤中聚乙烯占比高達(dá)68%，聚對(duì)苯二甲酸乙醇酯和聚丙烯占比較接近，分別為15%和11%。

2.2 土壤中微塑料的豐度

世界各地土壤中都已經(jīng)檢測(cè)出不同豐度（豐度指單位土壤質(zhì)量中含有微塑料的個(gè)數(shù)，單位：個(gè)·kg-1）的微塑料，研究發(fā)現(xiàn)瑞士伯爾尼90%農(nóng)田土壤中存在微塑料，澳大利亞某工業(yè)區(qū)土壤中也含有豐富的微塑料，我國(guó)云南省西南部滇池森林緩沖帶中檢測(cè)到微塑料豐度竟達(dá)到7100-42960個(gè)·kg-1。另有研究發(fā)現(xiàn)，不同農(nóng)田利用類型下土壤中微塑料豐度差異明顯，北京菜田土壤微塑料豐度范圍在160-5220個(gè)·kg-1，湖北煙田中微塑料豐度范圍在320-12560個(gè)·kg-1，廣東果園中微塑料豐度范圍為188-279個(gè)·kg-1，其中，煙田土壤中微塑料豐度明顯高于菜田和果園，這可能是煙草常年覆膜栽培，地膜回收率不高所致。研究顯示，農(nóng)田土壤中微塑料豐度與地膜使用年限存在正相關(guān)性，即地膜覆蓋時(shí)間越長(zhǎng)，土壤中微塑料平均豐度越大，不同覆膜年限下（5、10、20a）土壤中微塑料平均豐度分別為2526.00、4352.80、6070.00個(gè)·kg-1。不僅如此，隨著覆膜年限的延長(zhǎng)，微塑料在外力作用下粒徑會(huì)逐漸變小，小粒徑微塑料數(shù)量占比顯著增加，面積為0-0.05mm2·piece-1的微塑料豐度占比由覆膜Sa的32%增加到覆膜10a的45%及15a的50%。

3 農(nóng)田土壤微塑料的遷移

微塑料在土壤中會(huì)受到多種外界因素的影響而發(fā)生遷移。土壤中動(dòng)物活動(dòng)會(huì)加劇微塑料遷移，如蚯蚓能將60%以上聚乙烯小球從表層土壤向下遷移10cm多，且小粒徑微塑料更容易發(fā)生遷移。螨蟲和彈尾蟲通過(guò)咀嚼微塑料，促進(jìn)土壤中微塑料的遷移和分布，地松鼠和鼴鼠也有類似的行為。蚊子中攜帶的微塑料會(huì)擴(kuò)散到環(huán)境中。微塑料的遷移也受到微生物的影響，當(dāng)土壤孔隙被真菌菌絲填充時(shí)可加強(qiáng)污染物降解菌的轉(zhuǎn)移，促進(jìn)微塑料的降解和遷移。植物根系運(yùn)動(dòng)、根系擴(kuò)張、根系吸水對(duì)土壤顆粒的遷移有重大影響，當(dāng)根部分解時(shí)，土壤中會(huì)留下與根部大小相近的空隙，從而加速土壤中微塑料的遷移。耕作活動(dòng)，如翻土和開(kāi)溝，使微塑料容易被帶入土壤深處，同時(shí)可以翻動(dòng)表層和深層土壤，從而直接促進(jìn)微塑料的移動(dòng)。此外，土壤中微塑料會(huì)在水流、降塵、風(fēng)等動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)力的作用下進(jìn)行遷移，質(zhì)地較輕的微纖維類更易在沉降之前被風(fēng)懸浮在大氣中一段時(shí)間。圖1顯示了土壤中微塑料的來(lái)源及遷移途徑。微塑料還通過(guò)地表徑流進(jìn)入沿海水域，這些遷移風(fēng)險(xiǎn)被認(rèn)為是相對(duì)較高的，特別是在大量灌溉渠、溝渠和地表徑流的耕地中。微塑料本身的特性也是影響其在土壤中遷移的重要因素，研究表明，微塑料的大小（特別是＜1mm）、形態(tài)和表面特性影響其遷移。微塑料老化過(guò)程引起吸附能力的變化也會(huì)影響其遷移。目前的研究表明，兩種最常見(jiàn)的微塑料形狀（球形和顆粒狀）很容易遷移到較深的土壤中，而其他形狀（如纖維和薄膜）與土壤團(tuán)聚的交互作用不同，可能阻礙微塑料在土壤中的遷移，微纖維可以更有效地纏住土壤顆粒，形成凝塊。微塑料質(zhì)地的差異對(duì)其在土壤中的運(yùn)輸和沉積起著主要作用，低密度的微塑料難以向下滲透。土壤是一個(gè)復(fù)雜的多相系統(tǒng)，微塑料在水平和垂直方向中發(fā)生遷移運(yùn)輸受到多種因素影響，在這些方面存在很多問(wèn)題，需要更深入的探究。

4 農(nóng)田土壤中微塑料的生態(tài)效應(yīng)

4.1 微塑料對(duì)土壤系統(tǒng)的影響

微塑料在土壤環(huán)境中積累且長(zhǎng)期存在，因其被土粒包裹或與土壤團(tuán)聚體相結(jié)合，土壤容重、土壤孔隙度、滲透性等物理性質(zhì)會(huì)受到影響。研究顯示，高密度聚乙烯和聚乳酸微塑料的加入會(huì)改變土壤的通氣性和孔隙度，PET微塑料會(huì)降低土壤容重。另外，微塑料對(duì)土壤礦物顆粒及有機(jī)質(zhì)存在成核和包絡(luò)作用，土壤中部分孔隙被堵塞，從而影響土壤的滲透功能，甚至于微塑料會(huì)改變土壤中的水分循環(huán)，造成土壤缺水，并促進(jìn)污染物沿裂縫向土壤深處遷移，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，造成土壤表面干裂，其程度隨著微塑料豐度的增加而增強(qiáng)。微塑料不僅影響土壤物理性質(zhì)和水分循環(huán)，土壤化學(xué)性質(zhì)隨著微塑料的添加也會(huì)發(fā)生改變。馬文倩等研究發(fā)現(xiàn)，聚乙烯微塑料降低了土壤陽(yáng)離子交換量及有機(jī)質(zhì)、總磷和有效磷含量。不僅如此，土壤中微塑料的存在可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)土壤碳庫(kù)的誤判，微塑料是高碳聚合物，塑料殘留物會(huì)影響土壤中穩(wěn)定有機(jī)碳庫(kù)的大小。Boots等研究表明，一定時(shí)間內(nèi)土壤中存在的高密度微塑料會(huì)降低土壤的pH值。此外，微塑料對(duì)具有高催化能力的土壤酶活性有影響，已經(jīng)證明微塑料對(duì)過(guò)氧化氫酶、硝酸還原酶、土壤脲酶、苯酚氧化酶的活性有明顯影響，這些酶參與土壤各種生化過(guò)程，在調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分循環(huán)方面發(fā)揮著重要作用。

土壤微生物在土壤的形成發(fā)育、物質(zhì)循環(huán)及肥力演變中發(fā)揮著重要作用，長(zhǎng)期受微塑料影響，土壤微生物將會(huì)受到明顯的影響，進(jìn)而可能影響土壤的生態(tài)平衡。隨著微塑料的添加，微生物多樣性發(fā)生改變，微塑料會(huì)刺激耐受微生物的生長(zhǎng)，抑制敏感微生物，導(dǎo)致特殊微生物群落的形成。Huang等研究發(fā)現(xiàn)，聚乙烯微塑料處理減少了根瘤菌屬微生物豐度，顯著增加了反硝化細(xì)菌屬豐度。此外，微塑料引起土壤結(jié)構(gòu)的變化可能會(huì)改變土壤中氧氣流動(dòng)，從而改變厭氧和好氧微生物的相對(duì)分布。同時(shí)，微生物的代謝活動(dòng)容易因微塑料的存在發(fā)生改變，de SouzaMachado等研究了多種微塑料對(duì)土壤微生物活性的影響，發(fā)現(xiàn)聚酰胺和聚乙烯可提高一般微生物的代謝活動(dòng)，而聚苯乙烯和聚酯類則降低了其代謝活動(dòng)。此外，微塑料對(duì)土壤動(dòng)物產(chǎn)生的影響逐漸受到關(guān)注，Lwanga等研究了蚯蚓在不同濃度聚乙烯下的存活性和適應(yīng)性，證明了高濃度的微塑料會(huì)顯著降低該物種的生長(zhǎng)速度。另有研究發(fā)現(xiàn)，聚苯乙烯微球可以增加秀麗線蟲身體負(fù)擔(dān)，限制線蟲進(jìn)食，進(jìn)而影響其繁殖。由于土壤動(dòng)物體系龐雜，動(dòng)物個(gè)體大小不一，且在土壤中分布不均勻，目前關(guān)于土壤動(dòng)物的相關(guān)研究十分有限。

4.2 微塑料在植物中的富集及對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響

植物從土壤中獲取生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分，土壤環(huán)境的優(yōu)劣對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。微塑料在農(nóng)田土壤中遷移富集，會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到植物體內(nèi)，特別是粒徑小的微塑料容易被植物根部吸收運(yùn)輸。已有研究表明，生菜、小麥、擬南芥根部均可以吸收亞微米級(jí)或納米級(jí)微塑料，并通過(guò)木質(zhì)部導(dǎo)管輸送到地上部或者通過(guò)質(zhì)外體途徑內(nèi)化到維管柱附近，被植物吸收的微塑料在其體內(nèi)遷移積聚，影響植物光合系統(tǒng)，擾亂各類代謝途徑，進(jìn)而影響植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育。目前，尚缺乏微塑料在植物中富集遷移的相關(guān)研究，有必要更加深入的探討。

土壤中微塑料的存在會(huì)對(duì)植物種子萌發(fā)和生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，連加攀等用比較普遍的幾類微塑料進(jìn)行小麥種子發(fā)芽試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在中低微塑料濃度（<500mg·L-1）時(shí)小麥種子發(fā)芽率抑制范圍在2.86%-20.00%之間。張彥等也發(fā)現(xiàn)不同微塑料賦存環(huán)境下小麥種子發(fā)芽水平都有所降低。許學(xué)慧等研究顯示，微塑料使大豆出苗率降低7.69%-64.91%，且微塑料濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。不同粒徑微塑料對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育影響差異顯著，劉鎣鎣等發(fā)現(xiàn)聚乙烯微塑料粒徑在0.023-0.038mm時(shí)，綠豆幼苗的生長(zhǎng)被顯著抑制，而粒徑較大時(shí)，對(duì)芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)、鮮重、干重等農(nóng)藝性狀均沒(méi)有顯示出抑制作用。此外，植物對(duì)不同微塑料的影響會(huì)表現(xiàn)出不同的響應(yīng)。Qi等研究發(fā)現(xiàn)，小麥生長(zhǎng)受到低密度聚乙烯和可生物降解塑料地膜碎片的影響，生物可降解塑料膜對(duì)其生長(zhǎng)的影響更加顯著。廉宇航等發(fā)現(xiàn)聚乙烯微塑料能增加大豆根部鮮重并上調(diào)葉片中氨基酸代謝，但0.1%聚乳酸微塑料則抑制根長(zhǎng)增加，會(huì)引起有機(jī)酸以及糖類代謝下調(diào)。Zhou等研究發(fā)現(xiàn)，添加聚酯微塑料會(huì)顯著增加花生葉片的葉綠素含量、特定葉面積和轉(zhuǎn)基因的可溶性糖，而聚丙烯微塑料對(duì)花生生長(zhǎng)和質(zhì)量有嚴(yán)重的負(fù)面影響。不僅如此，植物的抗氧化系統(tǒng)會(huì)受到微塑料的影響，安菁等研究發(fā)現(xiàn)，微塑料逆境脅迫激發(fā)了大豆自身的抗氧化體系，提高了過(guò)氧化氫酶（CAT）、過(guò)氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性，而降低了丙二醛（MDA）含量。此外，Sun等研究表明，擬南芥在微塑料帶正電荷時(shí)其根部會(huì)分泌草酸鹽，帶正電荷的微塑料在草酸鹽作用下會(huì)聚集成為大尺寸的塑料顆粒吸附在植物根系表面，從而對(duì)擬南芥根系表皮細(xì)胞產(chǎn)生損傷，而帶負(fù)電荷的微塑料不會(huì)聚集。Giorgetti等研究發(fā)現(xiàn)，洋蔥根分生區(qū)細(xì)胞能吸收50nm聚苯乙烯塑料，在該逆境下引起氧化脅迫，從而產(chǎn)生細(xì)胞毒性（如有絲分裂異常）和基因毒性。

4.3 土壤中微塑料與其他污染物對(duì)作物的復(fù)合污染效應(yīng)

土壤中微塑料性質(zhì)穩(wěn)定，疏水性強(qiáng)，比表面積大，表面易吸附一些有機(jī)污染物、重金屬等。一方面，微塑料與重金屬之間存在拮抗作用，降低環(huán)境中污染物的自由態(tài)，使其富集率減少，毒性效應(yīng)被減弱。鎘是土壤環(huán)境中比較普遍的一種重金屬污染物，當(dāng)前關(guān)于微塑料與鎘復(fù)合污染對(duì)植物影響的研究比較多。馮天朕等研究發(fā)現(xiàn)，微塑料和鎘復(fù)合對(duì)小麥種子發(fā)芽、根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)的影響有一定拮抗作用。王澤正等分析發(fā)現(xiàn)，單一污染物對(duì)水稻種子的毒害作用更顯著，而低濃度（100mg·L-1）微塑料和鎘復(fù)合時(shí)對(duì)芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)的生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用。另一方面，微塑料與重金屬聯(lián)合會(huì)增加生物體內(nèi)有毒物質(zhì)的濃度，毒性作用增強(qiáng)影響到生物的生理功能。微塑料在自然環(huán)境中會(huì)受酸、堿侵蝕和紫外輻射等發(fā)生老化，老化后的微塑料表面結(jié)晶度顯著降低，C=O和O-C=O等含氧官能團(tuán)增加，這些性質(zhì)的改變?cè)鰪?qiáng)了微塑料對(duì)污染物的吸附，且微塑料老化時(shí)間與其吸附污染物的能力呈現(xiàn)正相關(guān)性。顧馨悅等研究發(fā)現(xiàn)，老化后的PVC微塑料和鎘聯(lián)合對(duì)小麥根生長(zhǎng)的抑制作用更顯著，這可能主要是由于老化的微塑料提高了鎘在小麥體內(nèi)的富集。微塑料與重金屬之間的復(fù)合存在協(xié)同作用，其更容易破壞植物的健康狀態(tài)。

研究發(fā)現(xiàn)，微塑料可成為多氯聯(lián)苯（PCBs）、六氯環(huán)己烷（HCHs）、多環(huán)芳烴（PAHs）等有機(jī)污染物的載體，高親和力和分配作用是微塑料與有機(jī)污染物的主要共存機(jī)制，從而減少水中游離的有機(jī)污染物，減弱有機(jī)污染物的毒性。通過(guò)分配作用微塑料能吸附水體中的8種農(nóng)藥，減少有機(jī)污染物的富集率和利用度，減輕了農(nóng)藥殘留的危害。此外，微塑料與有機(jī)污染物聯(lián)合時(shí)存在協(xié)同毒性效應(yīng)，可增加生物體內(nèi)有毒有害物質(zhì)的濃度，進(jìn)而影響生物生理功能。王成偉等研究表明，生菜的光合作用和糖代謝被聚苯乙烯（PS）和鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）聯(lián)合污染所抑制，從而降低生菜的品質(zhì)。

5 農(nóng)田土壤中微塑料防控措施

當(dāng)前，微塑料污染問(wèn)題日益嚴(yán)峻，但是對(duì)陸地微塑料污染的研究還不是很成熟，尤其是關(guān)于減緩微塑料污染的一些技術(shù)措施和相關(guān)政策還不完善，本文在此總結(jié)了一些防控措施及治理建議。

5.1 降解土壤中的微塑料

5.1.1 動(dòng)物降解

昆蟲將塑料制品作為唯一碳源，能夠咀嚼和采食塑料制品，這將為微塑料的生物降解提供重要的生物資源。目前研究發(fā)現(xiàn)具有降解、采食塑料能力的昆蟲有8種，研究主要集中在大麥蟲、黃粉蟲和蠟螟幼蟲上。幼蟲期的黃粉蟲、蠟螟可以吞食塑料聚合物，并且這些微塑料可以在其體內(nèi)被降解。

5.1.2 微生物降解

微生物降解是解決塑料污染問(wèn)題的一種較為理想的方法（表1），最終將微塑料降解為對(duì)環(huán)境影響較小的物質(zhì)。Yo-shida等研究了一類細(xì)菌對(duì)PET的降解，該細(xì)菌可以將PET作為唯一能源和碳源。李紅羽等研究發(fā)現(xiàn)，從垃圾填埋場(chǎng)中分離的塑料降解菌可以降解微塑料，以微塑料為唯一碳源培養(yǎng)塑料降解菌50天后發(fā)現(xiàn)，微塑料重量有所下降，并且觀察到微塑料表面有侵蝕。

5.2 研發(fā)生產(chǎn)可降解塑料

減少不可降解塑料的生產(chǎn)和使用，著重開(kāi)發(fā)可降解塑料。日前，全世界研發(fā)的生物降解塑料品種已經(jīng)比較多，但實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的仍然很少。可降解塑料已應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、食品包裝、汽車等行業(yè)，可有效解決現(xiàn)在的塑料污染問(wèn)題。

5.3 減緩微塑料污染的相關(guān)政策措施

（1）加強(qiáng)地膜回收力度，同時(shí)加強(qiáng)塑料地膜生產(chǎn)使用中的監(jiān)管力度，部分農(nóng)戶使用的地膜厚度小于0.008mm，地膜易破碎，增加回收難度。政府應(yīng)鼓勵(lì)農(nóng)民使用符合標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)膜，同時(shí)予以相應(yīng)的補(bǔ)貼，提高農(nóng)民回收地膜的積極性。（2）完善法律法規(guī)，當(dāng)前土壤微塑料污染控制方面的法律法規(guī)不夠完善，缺乏針對(duì)性，不能滿足微塑料污染防治的要求，應(yīng)盡快建立健全法律法規(guī)，加強(qiáng)微塑料污染防治監(jiān)管，強(qiáng)化法律的可執(zhí)行性。

6 研究展望

關(guān)于微塑料對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)影響的研究起步較晚，現(xiàn)有研究成果還未能形成一套完整的體系，為了充分揭示微塑料污染在農(nóng)田環(huán)境中的影響，本文總結(jié)以下幾點(diǎn)，以期為后續(xù)研究提供思路。

（1）對(duì)土壤微塑料的檢測(cè)、表示和分析方法統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。微塑料研究過(guò)程中采用不同方法，會(huì)影響到不同研究結(jié)果之間的可比性。當(dāng)前已存在的微塑料分離和檢測(cè)方法較多，應(yīng)當(dāng)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便在全球范圍內(nèi)更加高效、科學(xué)、系統(tǒng)的研究微塑料污染的分布和特征。

（2）重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境中微塑料與其他有機(jī)污染物、重金屬等所形成的復(fù)合污染。環(huán)境中存在多種污染物，與微塑料結(jié)合形成復(fù)合污染，但當(dāng)前對(duì)形成復(fù)合污染物的作用機(jī)制還缺乏探究，今后應(yīng)更加注重復(fù)合污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境污染的研究。

（3）建立微塑料對(duì)土壤動(dòng)物、植物及土壤微生物效應(yīng)關(guān)系。土壤生物會(huì)受到存在于土壤環(huán)境中微塑料的影響，建立微塑料對(duì)土壤生物效應(yīng)關(guān)系，以便于研究微塑料對(duì)土壤系統(tǒng)的影響。

（4）建立土壤中微塑料數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)廣泛開(kāi)展農(nóng)業(yè)、森林、濕地等不同土壤中微塑料檢測(cè)，建立不同類型土壤中微塑料基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，更高效地監(jiān)測(cè)土壤中微塑料污染，為預(yù)測(cè)和評(píng)估土壤微塑料的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

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