污泥暴露基质中可堆肥塑料与聚乙烯微塑料对蚯蚓繁殖的生态毒理学效应评估

《Microplastics》：Ecotoxic Effects of Microplastics from Compostable and Conventional Plastic Bags on the Growth and Reproduction of Eisenia andrei in a Sewage Sludge-Based Substrate

　　

摘要

可堆肥塑料被提出作为传统聚乙烯的更可持续替代品用于制袋。然而，关于这些塑料对土壤生物的影响，人们知之甚少。本研究评估了来自可堆肥袋、商业聚乙烯袋（PE1）和原生聚乙烯树脂（PE2）的微塑料（MPs）对蚯蚓Eisenia andrei的生态毒理学效应。为此，本研究对OECD标准化繁殖测试进行了修改，将人工土壤替换为污泥作为暴露基质。该方法纳入了真实环境有机基质中典型的理化复杂性和已有污染物，从而提供了更具生态代表性的暴露情景。在暴露于三种不同浓度（250、750 和 1250 mg·kg^?1）的每种微塑料类型后，共评估了 480 条个体蚯蚓。各组处理之间在存活率或成体生物量方面未观察到显著差异。相比之下，繁殖参数对暴露特别敏感。茧产量出现显著变化（p = 0.001），与对照组相比，可堆肥材料处理组的茧产量增加了 39.9%，而聚乙烯处理组的茧产量则减少了最高达 54.2%。同样，幼虫数量仅在暴露于聚乙烯的组中显著减少，平均减少高达 34 个（44%，p < 0.001），其中 PE2 的抑制作用最强。研究结果质疑了原生聚合物的所谓生物惰性，并强调了开发基于环境现实基质的生态毒理学评估策略的必要性，以便理解聚合物的固有效应及其与已有污染物的相互作用。