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土壤环境中微塑料污染:来源、过程及风险

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发布日期:2021-02-12 来源:《土壤学报》 浏览次数:74
核心提示:本文系统综述了土壤环境中微塑料的研究进展与未来需求。详细介绍了国内外土壤中微塑料的丰度和分布、微塑料的来源和进入途径;重点分析了微塑料在土壤中的积累、迁移、风化和降解过程,以及与金属和有机污染物的相互作用及其环境效应;阐述了微塑料对土壤中的动物、植物、微生物及土壤质量的影响与生态风险。

土壤环境中微塑料污染问题已成为受全球关注的环境问题。相对于水环境,土壤环境中微塑料的研究明显滞后与缺乏。本文系统综述了土壤环境中微塑料的研究进展与未来需求。详细介绍了国内外土壤中微塑料的丰度和分布、微塑料的来源和进入途径;重点分析了微塑料在土壤中的积累、迁移、风化和降解过程,以及与金属和有机污染物的相互作用及其环境效应;阐述了微塑料对土壤中的动物、植物、微生物及土壤质量的影响与生态风险,探讨了土壤中微塑料的暴露途径与潜在的人体健康风险;并展望了土壤环境中微塑料研究的未来方向与重点。以期为全面了解土壤环境微塑料研究的现在与未来提供资讯信息和科学指导。为深入认识和进一步研究土壤环境中微塑料污染与生态环境风险提供参考。

从国内外微塑料丰度和分布的研究中可以发现在多种土地利用方式的土壤中均有微塑料的存在。土壤中微塑料来源广泛,农膜使用、污泥及有机肥施用、污水灌溉、大气沉降、垃圾填埋场渗滤液渗流等是土壤中微塑料积累的重要途径(图1)。

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图1 土壤中微塑料的来源与途径

微塑料能够对土壤环境质量及生命体健康产生影响。微塑料不但可以释放出有害添加剂,还可以从环境中吸附污染物。同时,微塑料能在表层土壤中长期积累和径流迁移,并可风化降解成粒径更小的微塑料甚至是纳米塑料,产生持久性自由基和活性氧,并迁移到地下水。微塑料不仅会影响土壤理化性质而且还会对土壤环境中动物生长、发育和繁殖造成危害,对植物的生长产生影响,甚至会改变土壤中微生物群落及酶活性,从而产生生物生态风险。同时,微塑料会随着呼吸暴露与食物链传递进入人体,进而产生潜在的人体健康风险(图2)。

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图2 土壤中微塑料的污染过程与生态风险

由于土壤的复杂性和研究的滞后,目前对土壤环境中微塑料行为及风险的认识尚为浅显。未来应加强以下研究:(1)建立统一的土壤中微塑料快速提取、便捷鉴定、高效监测的标准方法;(2)精准解析土壤中微塑料的来源与贡献,揭示土壤环境中微塑料积累、迁移和降解规律,为土壤中微塑料污染防治提供科学依据;(3)研究土壤中微塑料与污染物相互作用和复合污染机制,评估微塑料的剂量-生物效应及健康风险,为土壤中微塑料的风险评估奠定基础;(4)研发可快速降解材料,从源头上削减土壤微塑料污染;加强土壤中农膜和塑料制品的回收管理,从过程中阻控微塑料污染;开发微塑料的高效降解新技术,从末端净化受微塑料污染的土壤;(5)加强土壤微塑料污染的相关监管标准及法律法规研究与制定。

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