研究背景

? ? ? 塑料污染已被公認(rèn)為海洋環(huán)境的主要挑戰(zhàn)，實(shí)際上可能更多的塑料被排放到土壤中（EST｜新澤西州立羅格斯大學(xué)研究淡水-河口梯度微塑料相關(guān)生物膜發(fā)育的表征！EST｜清華大學(xué)核研院王建龍&新西蘭林業(yè)科學(xué)研究院薛建明綜述：微塑料生物膜是水生污染物的潛在載體！）。塑料可以從擴(kuò)散源進(jìn)入土壤，如通過(guò)使用污水污泥、堆肥、糞便或其他生物固體作為土壤改良劑和灌溉水使農(nóng)業(yè)土壤暴露于塑料。在排放的塑料中，微塑料（≤5 毫米）和納米塑料（≤1 微米）被認(rèn)為是有問(wèn)題的，因?yàn)樗鼈兙哂袧撛诘牧鲃?dòng)性和易被土壤生物攝入的敏感性。塑料在陸地暴露評(píng)估中，一個(gè)在很大程度上被忽視的運(yùn)輸過(guò)程是生物擾動(dòng)，即通過(guò)挖洞土壤生物來(lái)重組土壤。深穴（無(wú)厭食）蚯蚓參與有機(jī)物質(zhì)分解并將其吸收到土壤中，而且它們的穴居行為有利于土壤通氣和排水。蚯蚓生物擾動(dòng)的顆粒運(yùn)輸是土壤機(jī)械混合、顆粒從生物體表面附著和分離以及攝入和排泄動(dòng)力學(xué)的綜合結(jié)果。初步調(diào)查表明，蚯蚓引起土壤剖面中微塑料的垂直遷移，觀察到蚯蚓攝取微塑料并將它們摻入土壤中。然而，仍然缺乏蚯蚓吸收納米塑料和生物介導(dǎo)運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)證據(jù)。

研究進(jìn)展

? ? ? 2021年12月8日，權(quán)威學(xué)術(shù)期刊Environmental Science & Technology發(fā)表相關(guān)研究論文，通訊作者是瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)土壤與環(huán)境系Geert Cornelis，第一作者：Geert Cornelis，論文題目：Nanoplastic Transport in Soil via Bioturbation by Lumbricus terrestris。

研究結(jié)果

? ? ? 文章假設(shè)通過(guò)攝入和排泄進(jìn)行的非局部運(yùn)輸是導(dǎo)致納米塑料在土壤剖面中垂直重新分布的主要機(jī)制。為此，作者通過(guò)對(duì)一種深穴蚯蚓物種 Lumbricus terrestris 進(jìn)行了微觀世界的過(guò)程研究，使用金屬摻雜的球形聚苯乙烯納米塑料，在稀釋濃度下也可以對(duì)土壤樣品進(jìn)行定量分析，以期能夠讓我們更深入地了解生物介導(dǎo)運(yùn)輸機(jī)制的方法組合：（1）文章量化了土壤剖面中納米塑料的時(shí)間依賴性垂直重新分布。（2）使用 X 射線計(jì)算機(jī)斷層掃描 (CT) 來(lái)監(jiān)測(cè)蚯蚓洞穴系統(tǒng)的發(fā)育，從而從機(jī)制上研究生物擾動(dòng)如何運(yùn)輸納米塑料。（3）研究了干燥圈與土壤基質(zhì)中納米塑料的存在，以探索生物擾動(dòng)后塑料熱點(diǎn)的潛在形成。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鈀摻雜的聚苯乙烯納米塑料（直徑 256 nm）顯著垂直傳輸，可通過(guò)元素分析進(jìn)行追蹤，在 4 周內(nèi)顯著增加。在蚯蚓中檢測(cè)到納米塑料，證實(shí)它們的吸收且沒(méi)有任何可檢測(cè)的負(fù)面影響。