聚乙烯微塑料调控纳米氧化锌毒性:对小白菜养分动态及根际细菌群落的影响

【字体: 时间:2025年10月07日 来源:Applied Soil Ecology 5

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  本综述系统探讨了聚乙烯微塑料(PE-MPs)与纳米氧化锌(ZnO NPs)共暴露对小白菜生长、养分吸收及根际微生态的调控机制。研究发现PE-MPs通过改善土壤结构、吸附锌离子(Zn2+)并调节微生物群落(如ACE和Chao1指数回升),显著缓解ZnO NPs引起的植物生物量下降(干重减少50.3%)及α多样性降低(降幅34.5%),为多污染物共存的环境风险评估提供了新视角。

  
Highlight
PE-MPs与ZnO NPs共暴露缓解小白菜生物量减少
单独暴露于ZnO NPs(Z-PE0)使小白菜地上部鲜重和干重分别降低52.9%和50.3%,根部鲜重和干重分别减少74.1%和62.6%。而PE-MPs的共暴露以浓度依赖方式减轻了这种毒性效应——当PE-MPs浓度为14 g·kg?1时,地上部鲜重较Z-PE0组增加59.3%,印证了微塑料对纳米颗粒毒性的调控作用。
PE-MPs通过调节生物有效性与保水性缓解ZnO NPs的植物毒性
本研究强调ZnO NPs通过诱发氧化应激和阻碍养分吸收抑制植物生长(Das et al., 2023; Singh et al., 2024a)。生物量下降与锌在植物体内的积累密切相关,可能归因于锌离子(Zn2+)从纳米颗粒中释放并进入组织(Lin and Xing, 2007)。有趣的是,PE-MPs共暴露显著降低了锌在小白菜中的积累,尤其是地下部锌含量下降19.2%(p < 0.05)。微塑料通过吸附锌离子、改变其生物有效性,并改善土壤团聚结构与孔隙度,从而增强保水能力,间接促进植物生长(de Souza Machado et al., 2018)。此外,PE-MPs影响土壤酶活性和养分循环过程,进一步调控锌的迁移与转化。
Conclusion
本研究揭示了污染物共存背景下PE-MPs对植物、土壤及环境产生的积极效应,这与以往认为微塑料弊大于利的观点有所不同。特别地,在适当浓度下,PE-MPs与ZnO NPs共存可改善作物品质、优化土壤环境并降低健康风险,凸显了多污染物交互作用研究在环境风险评估中的重要性。
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