東北地理所關(guān)于微塑料在土壤-植物-動物生態(tài)系統(tǒng)中的分布、影響及潛在機(jī)制的研究取得進(jìn)展
塑料是一種多用途和耐用的材料，已應(yīng)用于廣泛的領(lǐng)域，包括包裝、建筑、汽車制造、電子和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。2004年，英國普利茅斯大學(xué)的湯普森等人在《Science》雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于海水和沉積物中的塑料碎片的論文，首次引入了“微塑料”的概念。微塑料是指直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒。事實上，微塑料的尺寸范圍從幾微米到幾毫米，是塑料顆粒的非均勻混合物，通常難以用肉眼分辨，被稱為“海洋的pm2.5”。目前，我們正處于一個“塑料”的時代，塑料制品的產(chǎn)量和浪費每年都在增加，包裝領(lǐng)域的需求最多，其次是建筑、汽車、電器、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。塑料改變了人類的生活方式，但塑料及其衍生物的廣泛使用和不當(dāng)處理對大氣、海洋和陸地環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。
為此，中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所草地農(nóng)牧業(yè)組科研人員，通過分析匯總大量關(guān)于微塑料的研究結(jié)果，綜述了微塑料在土壤-植物-動物生態(tài)系統(tǒng)中的分布、影響及潛在機(jī)制。
研究發(fā)現(xiàn)：塑料廢棄物經(jīng)過人類生活垃圾等途徑排放進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，在生物、物理、化學(xué)等條件的作用下分解成更小的塑料微粒，最終分布遷移至整個生態(tài)系統(tǒng)（圖1）。微塑料會引起植物氧化應(yīng)激，進(jìn)而導(dǎo)致遺傳毒性和細(xì)胞毒性等（圖2）。微塑料在不同動物營養(yǎng)級水平之間傳遞并造成包括組織病理學(xué)損傷、腸道微生態(tài)失調(diào)、氧化應(yīng)激、DNA損傷、遺傳毒性、器官和組織損傷，最終造成生長抑制（圖3）。文章最后對微塑料未來的研究進(jìn)行了展望，對于微塑料毒性的研究應(yīng)與其他污染物及添加劑聯(lián)合考慮；呼吁未來應(yīng)加強(qiáng)對于微塑料在大動物，如牲畜、家禽等與人類關(guān)系密切的動物的研究等。
研究綜述于近期發(fā)表在國際期刊Science of the Total Environment(IF=10.753)上。中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究生常瀟為第一作者，鐘榮珍研究員為通訊作者。研究得到了中國科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項（XDA28020400; XDA28080400; XDA26040305; XDA23070503），中國科學(xué)院和吉林省科技合作高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項目（2021SYHZ0033）以及中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會項目（Y201949）的聯(lián)合資助。
圖1塑料廢棄物在生態(tài)系統(tǒng)中的分布和轉(zhuǎn)移
圖2 微塑料在植物中的吸收和毒性
圖3 微塑料在動物不同營養(yǎng)級水平上的轉(zhuǎn)運和毒性
文章信息如下：
Chang, X., Fang, Y., Wang, Y., Wang, F., Shang, L., Zhong, R., 2022. Microplastic pollution in soils, plants, and animals: A review of distributions, effects and potential mechanisms. Sci. Total Environ., 850, 157857. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157857
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