城市树木对大气微塑料的截留：来源差异与叶片性状响应

《Atmospheric Environment》：Atmospheric microplastic retention by urban trees: Source-based variation and leaf trait responses

　　大气微塑料沉积随源区域和植物叶片特性而变化。复杂的叶片特性增强了对大气微塑料的沉积。微塑料沉积对植物生长和叶片功能特性产生负面影响。沉积的微塑料可作为大气微塑料的聚合物指纹。城市树木作为减轻大气微塑料污染的自然汇。引言微塑料（MPs）是异质塑料颗粒混合物，具有多样的形态和小尺寸（< 5 mm）（Thompson 等人，2004）。大气微塑料污染十分严重，尤其是在城市和工业化地区，其来源广泛，如纺织品、轮胎磨损和城市灰尘（Zhang 等人，2023）。大气微塑料可直接增加呼吸系统疾病的风险，临床患者下呼吸道中微塑料的积累证明了这一点（Jahedi 等人，2025），对人类健康构成重大威胁。此外，大气微塑料通过沉积影响土壤和水环境，影响生态系统功能并对生物多样性构成风险（Li 等人，2018）。另外，大气的高流动性促进了微塑料的传输、转化和循环（Cai 等人，2017），远距离传输可能将它们扩散到广阔区域（Wright 等人，2020）。因此，大气微塑料污染是一个普遍且日益严重的环境问题。城市植被在多种生态系统服务中发挥重要作用，包括气候调节、生物多样性维持，以及特别是通过减少大气颗粒物（PM）（包括大气微塑料）来减轻空气污染（Gong 等人，2023）。通过植被去除大气微塑料提供了一种环保、经济有效且可持续的解决方案（Zhang 等人，2022）。关于植物-微塑料相互作用的研究主要集中在陆地和水生环境（Gao 等人，2019；Katsumi 等人，2021），而对植物与大气微塑料之间相互作用的研究日益受到关注。Peijnenburg（2025）表明，植物叶片可以捕获甚至吸收大气微塑料颗粒，并报告叶片表面微形态（如皱褶和沟槽）与大气微塑料的保留密切相关。然而，Lian 等人（2021）发现，表皮光滑的生菜（*Lactuca sativa*）比具有蜡质叶表面的韭菜（*Allium tuberosum*）保留的大气微塑料更多。因此，大气微塑料保留与植物叶片特性之间的复杂相互作用仍不清楚，值得进一步研究。大气微塑料的保留效率受微塑料特性、叶片微观结构和环境条件的影响（Jiang 等人，2025）。微塑料的颗粒大小决定了其主导沉积机制，细颗粒通常主导大气沉积（Kang 等人，2026）。具体来说，较大的微塑料主要通过重力沉降去除，而较小的微塑料通过扩散和湍流传输沉积到叶表面（Chen 等人，2024b）。此外，大气微塑料的理化性质和植物的叶片特性直接影响保留效率。例如，纤维状微塑料很容易被毛状体和脊等叶片结构拦截和缠绕（Lv 等人，2019），而颗粒状和碎片状微塑料则被粗糙叶表面、沟槽和致密的表皮蜡层捕获，这些结构显著增加了表面积并增强了物理粘附（Duan 等人，2021；Fei 等人，2024）。此外，大气微塑料不仅沉积在叶表面，还可能穿透角质层，甚至通过气孔进入内部组织，为微塑料渗入植物组织提供了直接途径（Li 等人，2025）。另外，大气微塑料的保留受温度和光照调节，这些因素通过影响气孔导度改变微塑料进入叶片的通量（Zhao 等人，2020）。总之，来自不同来源的大气微塑料表现出不同的粒径分布和形态特性，而植物的叶片特性则具有物种依赖性。因此，本研究聚焦于大气微塑料保留与城市树种特有的叶片特性之间的相互作用，旨在：（1）探讨来自不同污染来源的大气微塑料的组成和理化性质；（2）比较具有不同叶片特性的树种的微塑料保留效率；（3）评估大气微塑料对城市树木叶片功能特性的保留效应。本研究调查了叶片结构特性与大气微塑料保留之间的关系，为选择和城市植被管理提供科学参考，以增强其在减轻大气微塑料污染中的作用，并为空中颗粒物污染物的可持续生态管理提供理论见解。片段采样地点研究区位于中国东部长江三角洲南翼，浙江省金华市义乌市（表1）。该地区为亚热带季风气候，特点是春季多雨，夏季炎热潮湿，秋季干燥，冬季寒冷干燥。研究区制造业和物流业高度发达。因此，工业和车辆排放是大气污染的主要来源，对区域空气产生不利影响。大气微塑料保留特性大气微塑料在城市环境中普遍存在。城市树木叶表面保留的微塑料表现出多样的形态和不同的颜色（图1）。这些保留的微塑料主要为纤维状和不规则碎片，颜色主要包括白色、黑色和红色（图2）。大气微塑料的保留效率与叶表面微形态密切相关，例如，微塑料倾向于在结构特征周围积累，如……讨论大气微塑料在植物叶片上的保留在不同源区域之间存在显著差异，包括颗粒形态、颜色、丰度、粒径分布和聚合物类型，这为大气微塑料污染的源解析提供了直接证据（Uzun 等人，2022；Ward 等人，2024）。在本研究中，叶表面保留的微塑料以纤维状为主（>56%）（图5），树木叶片上纤维状微塑料的高保留率可能归因于其增强的大气……结论大气微塑料在植物叶片上的保留在不同源区域和树种之间存在显著差异，尤其是颗粒丰度和聚合物类型。在污染站点，保留的微塑料表现出更高的颗粒丰度和更复杂的聚合物类型，表明污染水平升高增强了微塑料沉积。同时，本研究发现微塑料保留与叶片微观结构和功能特性密切相关，具有复杂……CRediT 作者贡献声明**华宇：** 写作 – 审阅与编辑，方法论，调查，资金获取，概念化。**徐亮：** 方法论，调查，数据整理。**王野：** 方法论，调查，数据整理。**董明：** 写作 – 审阅与编辑，概念化。**宋耀彬：** 写作 – 审阅与编辑，概念化。**李国宏：** 写作 – 审阅与编辑，写作 – 原稿，软件，方法论，调查，数据整理，概念化。**王瑞：** 方法论，……未引用参考文献Chen 等人，2024a；Chen 等人，2024b；Zhao 等人，2022。利益冲突声明作者声明他们不存在已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所报告的工作。利益冲突声明? 作者声明他们不存在已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能会影响本文所报告的工作。致谢本项目由中国国家自然科学基金（42637005）资助。李国宏 | 王瑞 | 徐亮 | 王野 | 董明 | 宋耀彬 | 华宇