综述：土壤中微塑料的发生、归趋及生态影响：常规、可生物降解微塑料与轮胎磨损颗粒的比较分析

本综述系统比较了土壤中常规微塑料（CMPs）、可生物降解微塑料（BMPs）和轮胎磨损颗粒（TWPs）的来源、环境行为与生态风险。通过文献计量与主题分析，揭示了BMPs加速土壤元素循环失衡、TWPs释放高毒性浸出液（如致癌物与重金属）等新型风险，呼吁建立标准化监测体系与生态毒理评估框架，为土壤健康保护提供科学依据。

　　

引言

塑料污染已成为全球性环境问题，其破碎形成的微塑料（MPs，<5 mm）及更小的纳米塑料（NPs）在土壤中的积累速率是水生环境的4–23倍。尽管近年来土壤微塑料研究文献量呈指数增长（2022–2023年占近十年总量的69.9%），但仅11.8%的研究聚焦土壤系统，远低于水生环境（88.2%）。土壤微塑料主要来源于农用地膜、固体废弃物（垃圾、污水污泥、堆肥）及大气沉降，近年来轮胎磨损颗粒（TWPs）作为新兴污染源备受关注。

数据来源与可视化

本研究基于Web of Science数据库（2014–2023年），以“微塑料”和“土壤/陆地/农业”为关键词检索，最终纳入1,118篇文献进行文献计量分析，揭示研究热点从早期关注赋存与识别转向生态影响及污染物交互作用。

不同类型土壤微塑料及其赋存特征

微塑料分为常规微塑料（CMPs，如聚乙烯、聚丙烯）、可生物降解微塑料（BMPs，如聚乳酸）和轮胎磨损颗粒（TWPs）。BMPs在土壤中降解速率显著高于CMPs，但可能加速土壤碳氮循环失衡；TWPs富含重金属（如锌、铅）及有机添加剂（如芳烃），其赋存浓度在高速公路周边土壤中显著升高。

微塑料对土壤性质的影响

当微塑料积累浓度超过阈值（如>0.15%质量分数）时，会显著改变土壤物理化学性质。例如聚酯纤维浓度达0.98%时可降低土壤持水能力，聚乙烯碎片（2%浓度）则提高土壤孔隙度与通气性。BMPs降解过程中释放有机酸，可能降低土壤pH并影响阳离子交换容量（CEC）；TWPs释放的锌离子可抑制土壤酶活性，干扰养分循环。

微塑料对土壤生物的影响

微生物与植物：微塑料通过三种途径影响生物：① 颗粒物理损伤（如根部穿透阻隔）；② 化学浸出液毒性（如BMPs降解产物、TWPs的致癌物）；③ 与共存污染物协同效应（如增强重金属生物有效性）。例如聚苯乙烯微球抑制固氮菌丰度，TWPs浸出液导致植物氧化应激。

土壤动物：线虫和蚯蚓摄入微塑料后出现肠道炎症与生长抑制。TWPs在动物体内持久残留，其携带的苯并芘等多环芳烃（PAHs）可通过食物链传递。

结论与展望

当前研究存在三大空白：缺乏标准化监测方法、不同类型微塑料的对比毒理学数据、长期野外实证研究。未来需重点关注BMPs和TWPs的隐蔽性风险，建立系统级风险评估模型，为土壤生态系统保护与食品安全政策提供支撑。

作者贡献声明

邹业峰：原稿撰写、可视化、形式分析；张云：原稿撰写、方法论、概念化；冯辉、刘雪茹、郭俊耀、邹华、陈灿：审阅与编辑；黄珊：审阅与监督。

利益冲突声明

作者声明无已知竞争性利益关系。

致谢

研究获广西自然科学基金（2024GXNSFAA010187）、国家自然科学基金（42277364、41807489）等资助。