聚乙烯微塑料剂量效应对农田土壤中菲降解的影响及其作用机制

本研究揭示了不同浓度聚乙烯微塑料（PE-MPs）对土壤中菲（PHE）降解的剂量效应机制，发现高浓度PE-MPs（5.0% w/w）通过降低PHE生物有效性、减少PHE降解菌数量及改变微生物群落结构抑制降解，为复合污染治理提供新视角。

　　

Highlight

本研究首次从菲（PHE）赋存形态、PHE降解菌及土壤微生物群落角度，系统解析了聚乙烯微塑料（PE-MPs）浓度对PHE降解的剂量效应机制。

Conclusions

通过42天土壤培养实验发现：

1. 高浓度PE-MPs（5% w/w）在降解前期（0-14天）显著抑制PHE降解（降解率从57.7%降至41.9%）；

2. 所有PE-MPs处理在降解后期（14-42天）均表现抑制作用，呈现浓度依赖性（0.1% > 1.0% > 5.0% w/w）；

3. 机制上，PE-MPs通过三重途径干扰降解：

   • 降低PHE生物有效性（14天时生物有效性减少0.08 mg/kg）

   • 直接减少PHE降解菌（如携带pahAc基因的菌群）

   • 改变土壤理化性质及微生物群落结构

创新点

首次结合功能基因（pahAc）与微生物群落分析，为PE-MPs与PAHs复合污染管理提供理论依据。