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本研究聚焦农业土壤中微塑料（MPs）的季节变化及其对土壤动物的影响，揭示了MPs的分布特征和生态风险，为农业生态系统保护提供了重要依据。
微塑料污染已成为全球性环境问题，尤其在农业生态系统中，其对土壤质量和生物多样性的影响日益受到关注。本研究由埃及SoHag大学的研究人员开展，旨在探究埃及农业土壤及土壤动物体内微塑料的季节变化特征、分布规律及其生态风险。研究结果表明，微塑料在土壤中的浓度存在显著的季节差异，夏季浓度最高，秋季最低。此外，不同土壤动物对微塑料的摄入量也因物种、体型和摄食策略而异。该研究为理解微塑料在农业生态系统中的行为和风险提供了重要数据，论文发表在《Scientific Reports》上。
研究背景
微塑料（MPs）是指直径小于5毫米的塑料颗粒，因其难以降解且广泛存在于环境中而成为全球性的环境问题。农业土壤作为微塑料的重要汇，其污染水平可能远高于海洋。然而，目前对于农业土壤中微塑料的季节变化及其对土壤动物的影响研究仍相对较少。在埃及，农业是经济的重要组成部分，土壤健康直接关系到粮食安全和生态平衡。因此，了解农业土壤中微塑料的分布特征及其生态风险具有重要意义。
研究方法
研究人员选择了埃及SoHag省的一个柑橘果园作为研究地点，定期采集土壤和土壤动物样本，分析微塑料的浓度、形状、颜色和聚合物类型。研究覆盖了四个季节，采用密度分离法和傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术对微塑料进行分离和鉴定。此外，通过计算污染负荷指数（PLI）、聚合物风险评估指数（H）和潜在生态风险指数（RI），对微塑料的生态风险进行了评估。
研究结果
土壤中微塑料的季节变化
研究发现，土壤中微塑料的浓度在夏季最高（664 ± 90.20 items/kg），秋季最低（354 ± 70.92 items/kg）。微塑料的主要类型为聚酯纤维（PES），占总微塑料的93.98%以上。微塑料的颜色以蓝色和红色为主，长度主要集中在501–1000微米和≤500微米两个区间。这些结果表明，微塑料在土壤中的分布受到季节变化的影响，且与灌溉水、大气沉降等人类活动密切相关。
土壤动物体内微塑料的分布
研究还发现，两种主要的土壤动物——蚯蚓（Aporrectodea caliginosa）和蠼螋（Anisolabis maritima）体内均检测到微塑料。蚯蚓体内的微塑料数量为6.84 ± 2.5 items/individual，而蠼螋为2.06 ± 0.86 items/individual。尽管蚯蚓个体更大，但按湿重计算，蠼螋体内的微塑料浓度更高。这表明微塑料的摄入不仅与动物的体型有关，还与摄食策略密切相关。此外，微塑料在土壤动物体内的分布特征与土壤中的分布相似，以蓝色和聚酯纤维为主。
微塑料的生态风险评估
通过计算污染负荷指数（PLI）、聚合物风险评估指数（H）和潜在生态风险指数（RI），研究评估了微塑料的生态风险。结果显示，土壤中微塑料的PLI值在不同季节变化显著，夏季最高，秋季最低，表明微塑料污染程度存在季节差异。聚合物风险评估指数（H）表明，聚酯纤维（PES）的生态风险处于中等水平（Level III）。总体而言，微塑料对农业土壤的潜在生态风险较低（RI值处于Level I），但其高浓度和特定聚合物类型的存在仍需引起关注。
研究结论与讨论
本研究首次系统地揭示了埃及农业土壤及土壤动物中微塑料的季节变化特征及其生态风险。研究结果强调了微塑料在农业生态系统中的广泛存在及其对土壤动物的潜在影响。尽管目前微塑料对农业土壤的生态风险较低，但其高浓度和特定聚合物类型的存在仍可能对生态系统健康构成威胁。此外，研究还指出，微塑料的分布和摄入受到多种因素的影响，包括季节变化、土壤质地、灌溉水源以及土壤动物的摄食策略等。未来研究应进一步探讨微塑料与其他污染物（如重金属）的联合效应，并加强对农业土壤中微塑料污染的长期监测，以制定更有效的污染控制策略。
