李 敏,楊 磊,趙方凱,陳利頂, *

1 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心城市與區(qū)域生態(tài)國家重點實驗室,北京 100085 2 中國科學(xué)院大學(xué),北京 100049

塑料制品被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活的同時也產(chǎn)生了大量塑料垃圾,報道顯示全球塑料垃圾僅有9%被回收利用,12%被焚燒,絕大部分則被堆積在垃圾填埋場或自然環(huán)境中,并且預(yù)測表明至2050年全球約有12000 Mt塑料垃圾將被排放到環(huán)境中[1]。大量塑料廢棄物在環(huán)境中經(jīng)過各種物理、化學(xué)或生物作用形成微塑料顆粒,可以通過多種途徑直接或間接地危害生態(tài)系統(tǒng)安全和人類健康[2]。目前微塑料對海洋、淡水、河口等水生生態(tài)系統(tǒng)的影響受到了較為普遍的關(guān)注[3—5]。然而海洋環(huán)境中的大部分塑料顆粒(約每年4.8—12.7 Mt)來源于陸地生態(tài)系統(tǒng)[6],并且排放到陸地生態(tài)系統(tǒng)中的微塑料約為排放到海洋中的4—23倍[7]。微塑料在土壤中具有普遍性和持久性[8],但目前對土壤生態(tài)系統(tǒng)中微塑料的研究卻相對較為有限[2]。

微塑料不僅能改變土壤的物理、化學(xué)性質(zhì),還能與土壤生物(動物、植物和微生物)相互作用并影響其生態(tài)功能[2]。土壤微塑料作為城鄉(xiāng)景觀中的一種新型污染物,其來源、遷移特征及其對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的影響已成為當(dāng)前公眾和科學(xué)研究共同關(guān)注的焦點,但目前還有諸多問題有待系統(tǒng)和深入地探討。土壤作為一個復(fù)雜的綜合體,受到自然、社會、經(jīng)濟等多重因素的共同影響,特別是在快速城市化過程中,人類活動不斷加劇,人類活動范圍不斷擴張,形成了城市—城郊—鄉(xiāng)村這一具有復(fù)雜格局和環(huán)境梯度的城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng),進一步影響了土壤生態(tài)過程及其功能[9]?，F(xiàn)有研究表明,土壤環(huán)境中微塑料的來源及其組成與城鄉(xiāng)景觀環(huán)境特征、人類活動以及社會、經(jīng)濟格局密切相關(guān)。例如,對全國19個省份的農(nóng)業(yè)土壤微塑料研究發(fā)現(xiàn),土壤微塑料的組成與農(nóng)田覆膜基本一致[10]；對武漢城郊地區(qū)土壤微塑料的調(diào)查發(fā)現(xiàn),這一區(qū)域土壤微塑料的豐度為320—12560個/kg,交通、生活垃圾和農(nóng)業(yè)活動是城郊地區(qū)土壤微塑料污染的主要來源[11]。從復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的角度來識別土壤微塑料在城鄉(xiāng)景觀中的分布、來源、遷移特征、污染狀況及其生態(tài)和環(huán)境健康風(fēng)險對于維護土壤健康、提升土壤生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)具有重要的科學(xué)意義。基于此,本文梳理了城鄉(xiāng)景觀中土壤微塑料的來源、遷移過程及其特征,分析了土壤微塑料的生態(tài)風(fēng)險,并對未來研究方向進行了展望,以期為城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)土壤生態(tài)安全與人居環(huán)境健康提供科學(xué)參考。

1 城鄉(xiāng)不同景觀中土壤微塑料的來源及其特點

城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中土壤微塑料的來源、分布及其遷移過程受到自然因素和人類活動的共同作用,尤其是社會、經(jīng)濟因素的影響,使得城鄉(xiāng)景觀中土壤微塑料的來源及其特點存在較大的差異。

1.1 城市區(qū)域

城市土壤中微塑料主要來源于生活廢水再利用、大氣沉降[12]、輪胎磨損[13]等。在城市環(huán)境中,經(jīng)濟發(fā)展水平較高,人口數(shù)量大,產(chǎn)生了大量生活廢水,而生活廢水中包含著大量微塑料顆粒。研究表明,人造合成纖維紡織品在洗衣過程中受到機械和化學(xué)作用會釋放出微纖維[14],家用洗衣機對衣物進行洗滌的過程中,每公斤衣物釋放的微纖維量在124—308 mg[15]。另外,球形、螺紋或者不規(guī)則形狀的微塑料顆粒常被添加到個人護理用品中,再通過洗滌等途徑進入生活廢水中[16]。城市生活廢水經(jīng)過一定的處理后被用于灌溉土地[17],對上海市大型污水處理廠的研究表明,其對生活污水中微塑料的去除率僅為60%左右[18],這些殘留的微塑料會通過廢水再利用這一途徑進入到城市土壤環(huán)境中。大氣沉降也是微塑料進入城市土壤的重要方式[12]。研究發(fā)現(xiàn)每年通過大氣沉降到巴黎的纖維類微塑料大約有3—10t,并且城市中微纖維的沉降量要比城郊高[19]。在東莞、上海、漢堡等城市大氣沉降物中也檢測到了微塑料的存在[20—21]。城市街塵中也普遍存在微塑料顆粒,例如伊朗Asaluyeh(60000個/kg)[22]、Bushehr(21000—165800個/kg)[23]、Tehran(2766—20166個/kg)[24]等地區(qū)的街塵中均發(fā)現(xiàn)了微塑料,并且豐度較大,而其他地區(qū)如澳大利亞Victoria(21—529個/kg)[25]、日本Kusatsu(2500個/kg)、尼泊爾Kathmandu(3900個/kg)、越南Da Nang(4100個/kg)[26]等地區(qū)街塵中檢測到的微塑料豐度則相對較低。道路上輪胎磨損產(chǎn)生的橡膠微?？赏ㄟ^大氣沉降或地表徑流等形式進入道路及其周邊土壤環(huán)境中[26—27],并且受城鄉(xiāng)交通流量差異的影響城市街塵中微塑料的豐度要遠高于鄉(xiāng)村街塵,使得城市土壤中通過地表徑流遷移導(dǎo)致的微塑料負荷要高于鄉(xiāng)村土壤[25]。以上研究可以看出,建立社會、經(jīng)濟活動的格局特征與土壤微塑料的關(guān)系,是土壤微塑料的來源識別和風(fēng)險評估的科學(xué)基礎(chǔ)。

1.2 城郊區(qū)域

城郊是城市生態(tài)系統(tǒng)與鄉(xiāng)村/自然生態(tài)系統(tǒng)的交錯地帶,景觀類型多樣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,使得土壤中微塑料污染較為復(fù)雜。城郊地區(qū)分布有一定面積的農(nóng)田,并且靠近人類密集活動區(qū),通常會有垃圾隨意丟棄和堆積、污水灌溉、廢棄物再利用等現(xiàn)象,成為微塑料進入土壤生態(tài)系統(tǒng)的主要途徑。例如,有研究發(fā)現(xiàn)農(nóng)用地膜及城市污泥施用是城郊菜地土壤微塑料的主要來源,在0—3 cm和3—6 cm土壤中微塑料的豐度分別為(78.00±12.91)個/kg和(62.50±12.97)個/kg,主要形態(tài)為纖維、碎片和薄膜,多為黑色或透明色[28]。還有研究證實城郊菜地土壤普遍受到微塑料的污染,并且微塑料豐度高于城市居民區(qū)土壤[11]。城郊地區(qū)大量存在的垃圾填埋場也被認為是土壤中微塑料的重要來源。He等[29]在上海、無錫、蘇州和常州四個地區(qū)城市固體廢棄物堆填區(qū)的滲濾污水樣本中發(fā)現(xiàn)了17種不同類型的微塑料,濃度為0.42—24.58個/L,99.36%的微塑料來自垃圾填埋場的塑料垃圾碎片。然而需要注意的是,垃圾填埋場并不是微塑料的最終歸宿,而是向土壤釋放微塑料的一個潛在來源。城郊地區(qū)處于城市與鄉(xiāng)村的交界地帶,工業(yè)和農(nóng)業(yè)活動同時存在使得城郊地區(qū)面臨較高的土壤微塑料污染風(fēng)險,對城郊用地進行合理規(guī)劃和布局,有效降低土壤微塑料污染風(fēng)險。

1.3 鄉(xiāng)村/自然區(qū)域

鄉(xiāng)村地區(qū)農(nóng)田中的微塑料污染及其對土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響是當(dāng)前研究的熱點。目前普遍認為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(包括農(nóng)用薄膜的使用、有機肥施用及污水灌溉等)是造成鄉(xiāng)村地區(qū)農(nóng)田土壤微塑料污染的主要驅(qū)動因素[30]。農(nóng)用薄膜具有保溫、保濕、防蟲和抑制雜草等作用,能大幅提高農(nóng)作物產(chǎn)量,我國近幾年農(nóng)用薄膜使用量大大增加,從2000年的1.33×106t增長到2018年的2.47×106t[31],但殘留在土壤中的地膜會逐步破碎裂解為微塑料顆粒,直接進入到農(nóng)田土壤中[32]。

農(nóng)田土壤中的微塑料還有一部分來自于土壤改良劑。污泥和以城市廢棄物和畜禽糞便等加工而成的有機肥因其能為植物提供養(yǎng)分、改善土壤質(zhì)量,增加土壤碳庫等優(yōu)勢而被許多國家地區(qū)大力推廣,但這些土壤改良劑中存在大量的微塑料,并且很難被去除[33]。Li等[34]在我國 11個省份 28個污水處理廠采集污泥樣本發(fā)現(xiàn),干污泥中微塑料平均含量為22.7±12.1×103個/kg,按此估算我國每年大約有 1.56×1014個微塑料顆粒通過污泥進入到自然環(huán)境中。有機肥中也存在一定數(shù)量的微塑料,并且容易被忽視。Weithmann等[35]研究發(fā)現(xiàn)有機肥中直徑大于1mm的塑料碎片在14—895個/kg,并以此保守估計德國每年有350億—2.2萬億個直徑大于1mm塑料碎片通過有機肥施用進入到土壤中。我國是有機肥生產(chǎn)和使用的大國,經(jīng)估算每年有機肥的施用將會導(dǎo)致52.4—2.64×104t微塑料進入到土壤中,若考慮粒徑更小的微塑料顆粒,則土壤承接的微塑料將會更多[36]。因此有機肥施用作為土壤微塑料的一個重要來源需要引起關(guān)注。污水灌溉也會導(dǎo)致農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)土壤微塑料豐度的增加。有報道表明目前全球約有3.59×105km2的農(nóng)田灌溉都是使用未處理或者部分處理的城市污水[37]。地表水灌溉農(nóng)田也存在微塑料污染的風(fēng)險,目前已有較多關(guān)于地表水中微塑料污染的研究,在我國河流湖泊中普遍檢測到微塑料的存在[38—40],甚至地下水中也存在一定的微塑料顆粒[41]。通過以上案例可以看出,鄉(xiāng)村、自然土壤同樣受到微塑料的污染,特別是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中土壤微塑料污染已經(jīng)成為一個重要的環(huán)境問題,解析微塑料污染的源頭、明確其在土壤—植物系統(tǒng)中的傳輸過程及其生態(tài)風(fēng)險是保障農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵(表1)。

表1 不同景觀中土壤微塑料的主要來源和特征

2 城鄉(xiāng)景觀中土壤微塑料的遷移特征

塑料作為一種完全由人類制造的材料,是由社會的需求驅(qū)動了生產(chǎn),經(jīng)濟和社會因素又決定了其使用及其在空間上的布局,最后經(jīng)人類活動釋放到環(huán)境中的,微塑料在城鄉(xiāng)景觀中的組成、遷移及其驅(qū)動機制復(fù)雜且多樣,并且受到社會經(jīng)濟因素影響下人類活動的強烈驅(qū)動(圖1)。微塑料在城鄉(xiāng)景觀中通過人為運輸、大氣輸送和地表徑流等途徑進行遷移,其自身在土壤中也存在遷移現(xiàn)象,其中通過人類運輸活動進行遷移是微塑料在城鄉(xiāng)景觀中遷移的主要特點。

圖1 城鄉(xiāng)景觀中土壤微塑料的主要遷移途徑

在城鄉(xiāng)景觀中,受社會經(jīng)濟因素的驅(qū)動城市產(chǎn)生的廢物和廢水等通過人為運輸被轉(zhuǎn)移到垃圾填埋場、污水處理廠、農(nóng)田等地區(qū),微塑料也伴隨著運輸過程從城市生態(tài)系統(tǒng)被轉(zhuǎn)移到城郊或鄉(xiāng)村地區(qū),增加城郊和鄉(xiāng)村土壤中微塑料的輸入風(fēng)險。盡管部分垃圾填埋場會設(shè)置隔離層防止土壤污染,但在大多數(shù)發(fā)展中和不發(fā)達地區(qū),廢棄物管理措施并不完善,會造成微塑料進入土壤環(huán)境中[16]。另外,污水處理廠產(chǎn)生的污泥廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,污泥中的微塑料直接或間接的遷移到農(nóng)田土壤中并長時間保留,對土壤動物、微生物和植物構(gòu)成持續(xù)威脅[49—50]。此外,大氣輸送也是微塑料在城鄉(xiāng)景觀中進行遷移的途徑之一。例如,Cai 等[51]和Dris 等[19]分別對東莞和巴黎大氣中微塑料的沉降進行初步的探索發(fā)現(xiàn)大氣中的微塑料以纖維為主,可能來源于衣物、建筑材料或者紡織品加工廠,通過風(fēng)力運輸或者降雨而被沉降到其他區(qū)域。尤其值得注意的是,微塑料可以通過大氣運動進行遠距離的遷移并沉降到自然生態(tài)系統(tǒng)中,造成更多未知的風(fēng)險[52]。地表徑流是微塑料在陸地遷移的另一重要途徑[53],例如在城市中,道路輪胎磨損產(chǎn)生的微塑料會隨著雨水的沖刷遷移到地表水體及周邊土壤中[54],還有研究表明農(nóng)田中低密度微塑料水平遷移主要由水土流失過程驅(qū)動(>96%),僅有4%的微塑料通過滲濾作用及壤中流運動在土壤孔隙中遷移[55]。

微塑料在土壤中同樣存在遷移現(xiàn)象,土壤微塑料可以通過農(nóng)業(yè)耕作、土壤生物活動、植物根系的生物干擾作用和土壤的淋濾作用等進行。其中,耕作活動主要通過對表層土壤和深層土壤進行翻轉(zhuǎn),從而導(dǎo)致表層富集的土壤微塑料向深層土壤遷移[56]。土壤動物在土壤中的運動行為會導(dǎo)致微塑料在土壤中的遷移,微塑料可以粘附在蚯蚓的體表,以及通過蚯蚓的攝食和排泄在不同深度土壤中進行遷移[57—58]。例如,Huerta等[58]將蚯蚓暴露于不同濃度微塑料的土壤中,發(fā)現(xiàn)蚯蚓會將微塑料帶到其洞穴中。除蚯蚓外,也有研究發(fā)現(xiàn)彈尾目昆蟲(如,Folsomiacandida和Proisotomaminuta)也可以將微塑料從表層土壤遷移到深層土壤[59]。另外,植物根系運動、根系吸水等根系生物干擾作用對土壤顆粒的運移有顯著的影響[60],所以推測土壤中的微塑料也會隨著植物根系的活動而在土壤中進行遷移[61]。在土壤環(huán)境中,微塑料除了可以借助人為和生物干擾作用遷移外,土壤本身作為一種多孔介質(zhì),其淋濾作用對土壤微塑料的垂直遷移可能有更加顯著的作用。例如Cey等[62]通過實驗發(fā)現(xiàn),在最高滲透率下微塑料球可以隨水流運動到達70 cm土壤層,并且微塑料在不斷的垂直遷移過程中最終可能會進入地下水,造成地下水微塑料污染[63]。

3 土壤微塑料在城鄉(xiāng)景觀中的生態(tài)風(fēng)險與潛在健康風(fēng)險

微塑料在土壤生態(tài)系統(tǒng)中不斷積累,其生態(tài)風(fēng)險與潛在的健康風(fēng)險已引起普遍關(guān)注,在城郊和鄉(xiāng)村地區(qū),土壤微塑料會影響土壤的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),威脅土壤生物和植物的生長發(fā)育和繁殖,對土壤生態(tài)功能的維持產(chǎn)生不利影響。研究表明微塑料進入土壤后能夠?qū)ν寥赖慕Y(jié)構(gòu)、pH、有機質(zhì)和團聚體等產(chǎn)生影響[64],還會影響水分遷移過程[65],改變土壤的營養(yǎng)成分[66],對土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生諸多負面影響。土壤生物(動物、植物和微生物)不僅會受到微塑料污染的直接威脅,而且還會由于土壤理化性質(zhì)的改變,間接影響動物、植物、微生物的生長發(fā)育和繁殖。例如,有研究發(fā)現(xiàn)微塑料能夠顯著抑制蚯蚓的生長,并且能夠觀察到蚯蚓組織的病理學(xué)損傷,在暴露濃度在1%—2%時有致死效應(yīng)[67],微塑料還會阻塞土壤動物的洞穴,使其生存困難[68]。有研究表明微塑料會阻塞植物種子的種孔和吸附在根毛上,從而影響植物種子的萌發(fā)和根的生長[69],并且微塑料能夠被植物根部吸收和富集,進而遷移到莖葉中[70]。Bosker等[69]研究發(fā)現(xiàn)微塑料會使維管植物L(fēng)epidiumsativum的發(fā)芽率顯著下降,并且抑制根的生長。微塑料為微生物提供了新的生態(tài)位[71],有研究發(fā)現(xiàn)微塑料能夠富集病原菌[72]從而帶來較高的生態(tài)風(fēng)險,微塑料引起的土壤理化性質(zhì)變化會改變土壤微生物的生存環(huán)境,導(dǎo)致微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性的變化[73]。

塑料在加工過程中通常會加入多種化學(xué)添加劑,如阻燃劑、增塑劑、染色劑等來增強塑料制品的應(yīng)用性,因此塑料本身含有一些污染物[74]。進入到土壤中的塑料制品,經(jīng)過長期風(fēng)化、紫外線照射、破碎裂解等變成微塑料顆粒,在這個過程中塑料中的有毒物質(zhì)可能會釋放到土壤中[75]。有研究表明PS[76]、PVC[77]和聚碳酸酯(PC)[78]可以釋放有毒單體,而這些單體可以導(dǎo)致人類、嚙齒動物和無脊椎動物的癌癥和生殖異常。另外,土壤微塑料由于比表面積大、吸附位點多、表面官能團多等原因,在復(fù)雜的土壤環(huán)境中容易吸附重金屬、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、抗生素、抗生素抗性基因等污染物[2],從而使土壤污染加劇和復(fù)雜化,增加人類健康風(fēng)險。此外,研究發(fā)現(xiàn)微塑料表面尤其是凹坑和薄片,易被各種土壤微生物定植[79],使得微塑料可能成為致病菌的載體[80],成為傳播和富集病原體的媒介。

土壤微塑料可以通過食物鏈的傳遞和富集由鄉(xiāng)村和城郊地區(qū)遷移至城市地區(qū),從而給人類帶來較高的健康風(fēng)險,這一傳輸過程與微塑料人為運輸?shù)姆较蚯∏∠喾?圖2)。例如有研究揭示了食物鏈(土壤—蚯蚓—雞)中微塑料的傳遞與富集狀況,發(fā)現(xiàn)在土壤、蚯蚓、雞的嗉囊和雞糞中微塑料的濃度分別為(0.87±1.9)個/g、(14.8±28.8)個/g、(10.2±13.8)個/g和(129.8±82.3)個/g[81],微塑料從土壤到蚯蚓的富集系數(shù)為12.7,從土壤到雞糞的富集系數(shù)高達105,從土壤到雞的砂囊中的富集系數(shù)為 5.1[36],證明了微塑料可以在食物鏈中進行傳遞和積累,從而通過食物攝取進入到人體中。李連禎等[70]發(fā)現(xiàn)PS微球(0.2 μm)可被生菜根部大量吸收和富集,并可以從根部遷移到地上部分,積累和分布在可被直接食用的莖葉之中。微塑料可以通過攝食、呼吸和皮膚接觸等途徑進入到人體中[82],當(dāng)微塑料顆粒進入到人體后,可能會通過顆粒毒性、化學(xué)毒性以及病原體和寄生蟲媒介對人類健康造成不利影響[83]。目前研究發(fā)現(xiàn),微塑料進入人體后會被積累到腸道中,但也有少數(shù)微塑料通過腸道屏障進入到循環(huán)系統(tǒng)中[84]。腸道中的微塑料可能會引起局部炎癥,擾亂內(nèi)分泌調(diào)節(jié),影響人類正常的胃腸功能；另一方面,微塑料在腸道中的積累會破壞腸道微生物的群落組成和多樣性,引起腸道微生物群落失調(diào)[85—86],從而影響人類健康。有生理學(xué)研究表明,PS納米顆粒會影響人胃腺癌上皮細胞的活力、炎癥基因表達和形態(tài)[87]。此外,當(dāng)上皮細胞暴露于微塑料或納米塑料中時可能會出現(xiàn)氧化應(yīng)激反應(yīng)[88]。還有研究發(fā)現(xiàn)44nm的PS納米粒子進入胃腺癌細胞后會抑制細胞活力,強烈誘導(dǎo)IL-6和IL-8基因的上調(diào),使細胞產(chǎn)生毒力基因[87]。因此推測微塑料污染可能會使人體基因組或者行為方面產(chǎn)生不可預(yù)測的變化[86]。土壤環(huán)境中微塑料污染通過食物、呼吸和接觸等途徑傳遞引起的呼吸道刺激、哮喘、肥胖、胃腸病及心血管疾病等[89]都對人類健康造成嚴重威脅。

圖2 土壤微塑料的健康風(fēng)險在城鄉(xiāng)景觀中的傳遞

4 未來研究展望

微塑料在土壤環(huán)境中的不斷積累與遷移,會對土壤生態(tài)系統(tǒng)和人居環(huán)境產(chǎn)生深遠的影響,但當(dāng)前關(guān)于土壤微塑料的研究還處于探索和積累階段。微塑料在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的運移規(guī)律、對生態(tài)安全與環(huán)境健康的影響、土壤微塑料的時空模擬與風(fēng)險評估等問題亟需深入研究,未來研究可以從以下幾個方面重點開展：

(1)闡明微塑料在城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)土壤中的分布特征和遷移規(guī)律。受城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中景觀格局、功能區(qū)劃、人類活動、環(huán)境背景等多重因素的影響,土壤微塑料的來源廣泛,在空間上的運移過程復(fù)雜,目前尚沒有系統(tǒng)的沒有研究揭示其遷移過程,特別是野外實驗缺乏。未來研究中應(yīng)該進一步明確不同尺度土壤微塑料的“源”、“流”、“匯”景觀,考慮不同環(huán)境條件下社會、經(jīng)濟格局特征及其動態(tài)過程對環(huán)境中微塑料的產(chǎn)生、遷移過程的影響,明確城鄉(xiāng)景觀中微塑料的物質(zhì)流過程及其在土壤環(huán)境中的富集特征,建立社會、經(jīng)濟、生態(tài)格局與微塑料產(chǎn)生和遷移過程的聯(lián)系。

(2)進一步明確土壤微塑料對土壤生態(tài)系統(tǒng)的作用機制及其對人類健康的影響。微塑料對多個重要土壤生態(tài)過程的影響并不十分清楚,微塑料進入土壤以及在土壤中長時間的富集對土壤生態(tài)功能的影響還需要進一步明確。未來研究中更需要進一步揭示土壤微塑料富集及其遷移過程對關(guān)鍵土壤生態(tài)服務(wù)的影響,明確其作用過程、機制與關(guān)鍵影響因素。微塑料對人類健康影響的研究也處于起步階段,以研究模式生物和細胞為主,并且類型單一、劑量高,下一步應(yīng)該更加全面和準確地評價微塑料的毒性效應(yīng),明確其健康影響機制。特別是在城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中,微塑料常與其他污染物形成復(fù)合污染,具有多源頭和復(fù)雜的遷移過程,使其生態(tài)風(fēng)險和健康風(fēng)險較高,城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中土壤微塑料污染對人類健康的作用過程及其風(fēng)險亟需進一步明確。

(3)建立土壤微塑料遷移過程及其風(fēng)險預(yù)測模型。目前還未建立科學(xué)的土壤微塑料污染風(fēng)險評價體系,應(yīng)基于土壤微塑料在城鄉(xiāng)景觀中的來源、遷移特征及其健康風(fēng)險,結(jié)合城鄉(xiāng)格局、功能分區(qū)、社會經(jīng)濟活動的空間布局及其流動特征,充分考慮環(huán)境背景構(gòu)建土壤微塑料遷移過程及其污染風(fēng)險預(yù)測模型,開展土壤微塑料污染的模擬預(yù)測,以更有針對性地減少土壤微塑料污染,充分考慮社會、經(jīng)濟、生態(tài)等因素的協(xié)同與權(quán)衡關(guān)系進行管控和治理,以提升城鄉(xiāng)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)土壤安全、維護人居環(huán)境健康。