综述:农田土壤中农用地膜源微塑料的分布特征、影响因素及未来展望

【字体: 时间:2025年07月29日 来源:Current Opinion in Environmental Science & Health 6.7

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  这篇综述系统阐述了农用地膜源微塑料(MPs)在农田土壤中的分布特征及其生态效应,揭示了MPs通过改变土壤理化性质(如孔隙度、pH值)、干扰微生物群落、吸附重金属(如Cd、Pb)等途径影响作物生长(如降低水稻产量10~15%),并提出了基于农田类型、覆膜年限等影响因素的管理策略,为保障粮食安全提供科学依据。

  

Abstract
微塑料(MPs,粒径<5 mm)作为新兴污染物,在农业生态系统中广泛存在。研究表明,土壤中MPs丰度可达海洋的4.0–23.0倍,其中农用地膜残留是主要来源之一。MPs通过改变土壤团聚体结构、降低持水性(如聚乙烯MPs使持水能力减少10~15%),并抑制氮磷循环相关酶活性,直接影响作物根系发育(如小麦和生菜根部吸附MPs并向可食用部位转移)。

Introduction
全球每年约800万吨农业塑料投入农田,中国农膜使用量占全球75%。MPs通过灌溉水(如欧洲污泥年输入MPs达4.3×105吨)、轮胎磨损等途径进入土壤,其毒性效应随粒径减小而增强。例如,PE MPs与镉协同污染可使稻米镉含量增加1.5倍,而聚苯乙烯(PS)和聚丙烯(PP)对作物的生态毒性存在差异。

Distribution of MPs in different countries and regions
丹麦农田MPs浓度高达236,000 项/kg,中国辽宁粮田达14,146 项/kg。不同土地利用类型(如旱地、温室)中MPs分布受覆膜年限(>20年土壤MPs积累显著)、机械回收方式等影响。

Different types of land use
温室土壤因高强度覆膜呈现更高MPs丰度,而草地系统受大气沉降影响更显著。MPs通过富集病原菌(如假单胞菌Pseudomonas)和抑制固氮菌活性,干扰土壤微生物网络复杂度。

Conclusions
未来研究需聚焦MPs-污染物协同作用机制(如添加剂释放双酚A)及作物品种敏感性差异(经济作物>粮食作物),建议建立从地膜生产到餐桌的全链条防控体系,推动可降解地膜技术研发。

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