黑水虻协同生物炭堆肥处理对猪粪中聚乙烯微塑料粒径分布的调控机制及生态风险研究

本研究创新性地将黑水虻(BSFL)生物转化与生物炭(Biochar)共堆肥技术结合，揭示了150μm和300μm聚乙烯微塑料(PE-MPs)在猪粪处理过程中的粒径迁移规律，发现小粒径MPs存在幼虫肠道累积风险，而1-2mm/0.5-0.75mm生物炭能显著促进PE氧化（碳含量降至74-78.29%），为生物质废弃物资源化过程中的MPs污染控制提供了新策略。

　　

Highlight

研究启示

黑水虻肠道对小粒径微塑料(MPs)的累积风险为生物转化工艺带来严峻挑战。1.00–2.00mm或0.50–0.75mm粒径的生物炭在共堆肥过程中能最优促进聚乙烯(PE) MPs的氧化。定量化的泛γ多样性分析证实了有氧堆肥中微生物群落结构演替(MCSS)的可调控性，添加0.50–0.75mm生物炭可实现对细菌和真菌MCSS的精准调控。不同粒径微塑料的降解...

Conclusions

结论

微塑料(MPs)显著抑制黑水虻幼虫(BSFL)生长，并改变幼虫生长与基质营养组分的关联模式。生物转化后，小粒径PE-MPs（150μm级）在幼虫体内呈现累积风险，而大粒径PE-MPs（300μm级）在残留基质中发生富集效应。生物炭共堆肥对MPs的氧化作用强于黑水虻转化，但两个处理阶段均未观察到PE表面明显破损。MPs粒径丰度的变化可能源于...

Environmental Implication

环境意义

生物质废弃物资源化过程中微塑料向土壤的迁移对土壤生态构成威胁。黑水虻生物转化会使>300μm的MPs富集于基质，而<150μm的MPs存在生物累积风险。黑水虻转化联合生物炭共堆肥对小粒径PE具有显著氧化作用。值得注意的是，添加1-2mm和0.5-0.75mm生物炭可能使堆肥系统达到最大...