孫飛虎，張 弛，李洪波，張瑞芳，王 紅，王鑫鑫*

（1．河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071001；2．河北省山區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 保定 071001；3．國(guó)家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071001；4．河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省山區(qū)研究所，河北 保定 071001；5．中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所，北京 100081）

塑料是單體通過(guò)加聚或縮聚反應(yīng)聚合而成并通過(guò)加入某種化學(xué)物質(zhì)改變其性能的高分子聚合物。由于其價(jià)格低、耐久性好、質(zhì)量輕、延展性好，被廣泛應(yīng)用于日常生活的各個(gè)方面［1］。塑料在長(zhǎng)期的物理、化學(xué)、生物作用下逐漸分解成無(wú)數(shù)個(gè)小的塑料顆粒、纖維、碎片等，其中直徑小于5 mm的歸為微塑料［2］。根據(jù)其來(lái)源不同，微塑料又可被細(xì)分為初級(jí)微塑料和次級(jí)微塑料。初級(jí)微塑料是指在塑料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的塑料顆粒、塑料纖維等，次級(jí)微塑料是指塑料制品或塑料垃圾進(jìn)入自然環(huán)境后分化形成的微小塑料碎片［3］。目前環(huán)境中微塑料的形貌類(lèi)型主要有薄膜、碎片、纖維、顆粒和發(fā)泡等［4］。常見(jiàn)的微塑料聚合物類(lèi)型有聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚酰胺（PA）、聚乳酸（PLA）等［5-6］。由于塑料使用量壓倒性的增加，污染問(wèn)題加重，微塑料污染問(wèn)題正在引起全球的重視。

調(diào)查顯示，1950至2015年間，全球的塑料廢棄物估計(jì)有63億t［7］。2019年，全球塑料制造總量約為3.6×108t［8］。如果塑料消費(fèi)和全球生產(chǎn)持續(xù)增加，微塑料污染造成的環(huán)境破壞將會(huì)更加嚴(yán)重［9］。我國(guó)土壤微塑料污染的來(lái)源有農(nóng)業(yè)地膜的使用、污泥和有機(jī)肥的施用、地表水灌溉和大氣沉降等方式［4］。Qi等［10］預(yù)測(cè)，到2025年，中國(guó)的塑料產(chǎn)量將達(dá)到2.28×106t。大塊塑料經(jīng)紫外線照射、碰撞磨損等方式破碎形成粒徑小于5 mm的固體顆?；蚶w維［11］。在復(fù)雜的非均質(zhì)土壤系統(tǒng)中，微塑料來(lái)源于多種復(fù)雜的生態(tài)途徑和環(huán)境循環(huán)，可能產(chǎn)生各種生態(tài)壓力［12］。其在土壤中的豐富性、持久性和無(wú)處不在，象征了一種嚴(yán)重的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)［13］。土壤提供了生命所必需的廣泛生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，同時(shí)也是微塑料的重要儲(chǔ)存庫(kù)［14-15］，因此微塑料的分解方法及對(duì)土壤影響的作用機(jī)制成為我國(guó)目前亟待解決的問(wèn)題。而現(xiàn)今關(guān)于土壤微塑料的研究還處于起步階段，因此研究土壤中的微塑料具有重要意義。

1 我國(guó)微塑料污染現(xiàn)狀

我國(guó)是全球塑料使用量最高的國(guó)家，由于對(duì)塑料回收利用的政策還不完善，大量塑料廢棄物進(jìn)入環(huán)境中。水體是微塑料匯聚遷移的地點(diǎn)，我國(guó)遼河流域土壤中微（中）塑料的豐度范圍在（13.33±11.55）～（886.67±133.17）個(gè)/kg之間［16］。汾河上、中游沿岸農(nóng)田土壤中微塑料豐度均值為213.8個(gè)/kg［17］，天津近海岸海水樣品微塑料豐度在210～1170個(gè)/m3之間［18］。

全國(guó)范圍內(nèi)不同地區(qū)不同利用類(lèi)型土壤都具有不同程度的微塑料污染。我國(guó)武漢地區(qū)土壤微塑料豐度為2.2×104～6.9×105個(gè)/kg［19］。Liu等［20］在上海郊區(qū)的20塊菜地農(nóng)田土壤中發(fā)現(xiàn)淺層土壤和深層土壤微塑料豐度分別為（78.00±12.91）和（62.50±12.97）個(gè)/kg，其中＜1 mm的微塑料分別占其組分的48.79%和59.81%。Zhou等［21］調(diào)查了我國(guó)渤海和黃海沿岸土壤中微塑料的分布，發(fā)現(xiàn)土壤微塑料的濃度為1.3～14712.5個(gè)/kg。Ding等［22］在我國(guó)西北地區(qū)毛烏素沙地土壤中觀察到薄膜、顆粒、碎片和纖維4種類(lèi)型微塑料，平均含量為2697個(gè)/kg。高污染地區(qū)通常有典型的污染源或長(zhǎng)期使用塑料薄膜覆蓋，如我國(guó)云南滇池一個(gè)農(nóng)田區(qū)域的微塑料濃度較高，平均為18760個(gè)/kg［23］。Yu等［24］在我國(guó)北方最大的溫室蔬菜生產(chǎn)基地山東省壽光市采集設(shè)施農(nóng)業(yè)土壤、露地農(nóng)業(yè)土壤和農(nóng)用塑料地膜樣品測(cè)得所有采樣點(diǎn)3個(gè)土壤層的微塑料豐度范圍為310～5698個(gè)/kg，平均值為（1444±986）個(gè)/kg，主要形狀是碎片和薄膜。Han等［25］在天津（我國(guó)北方）校園草坪土壤中檢測(cè)出PP微塑料75個(gè)/kg。

廢棄物處理區(qū)由于塑料富集導(dǎo)致土壤微塑料污染尤為嚴(yán)重，Chai等［26］在我國(guó)貴嶼鎮(zhèn)一個(gè)電子垃圾分解區(qū)觀察到，不同土地利用方式下的土壤中微塑料的豐度差異很大，范圍在0～34100個(gè)/kg之間。潘琪等［27］研究在萊州市沙河鎮(zhèn)廢舊塑料再生基地內(nèi)部及周邊區(qū)域采集土壤樣品，檢測(cè)得出廢棄塑料再生地農(nóng)田土壤中6種鄰苯二甲酸酯（PAEs）總量介于4.63～15.59 mg/kg之間，參考美國(guó)土壤PAEs控制標(biāo)準(zhǔn)，其中的鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯和鄰苯二甲酸二丁酯超標(biāo)嚴(yán)重。

由上可知，微塑料已經(jīng)遍布我國(guó)各地區(qū)，涉及各種利用類(lèi)型土壤，土壤微塑料污染問(wèn)題亟待解決。但目前還仍未建立統(tǒng)一的土壤中微塑料污染檢測(cè)指標(biāo)和有效的污染治理技術(shù)，這是未來(lái)必須要面臨解決的問(wèn)題。

2 土壤中微塑料的來(lái)源

土壤中的微塑料是人為生產(chǎn)的塑料制品以不同的攜帶方式直接或破碎后進(jìn)入土壤環(huán)境。其來(lái)源主要有：

（1）農(nóng)業(yè)地膜覆蓋殘留的微塑料。農(nóng)用塑料覆膜其主要材料是PE，PE膜在自然條件下不易降解［28-29］，這些被包裹在土壤中的塑料薄膜在耕作、紫外線輻射和微生物降解的幫助下，慢慢分解成微塑料［26］。

（2）有機(jī)肥中攜帶的微塑料。Bl?sing等［30］在德國(guó)波恩某堆肥廠中的3個(gè)有機(jī)肥樣品中，目檢發(fā)現(xiàn)塑料碎片，其含量為2.38～180個(gè)/kg。Yang等［31］研究發(fā)現(xiàn)施用豬糞后的土壤與未經(jīng)改良的土壤相比，土壤中微塑料的含量顯著增加，長(zhǎng)期施用豬糞的農(nóng)業(yè)土壤中，塑料微粒的平均累積速率為（3.5±1.7）×106個(gè)/（hm2·年）。

（3）污水污泥中的微塑料。污水污泥是農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中微塑料的重要來(lái)源［32］。Li等［33］通過(guò)對(duì)我國(guó)11個(gè)省市28家污水處理廠79份污泥樣品進(jìn)行分析，研究污泥中微塑料的存在情況。結(jié)果得出干污泥樣品中的微塑料濃度為1.60×103～56.4×103個(gè)/kg，平均為（22.7±12.1）×103個(gè)/kg。

（4）地表徑流和農(nóng)田灌溉引進(jìn)土壤中的微塑料。地表徑流和農(nóng)田灌溉會(huì)將大量微塑料帶入土壤中［34］。耿世雄［35］研究得出長(zhǎng)江中下游18個(gè)湖泊表層水中微塑料的含量范圍為240～1800個(gè)/m3，平均豐度為（780±429）個(gè)/m3。徐沛［36］在長(zhǎng)江口和東海區(qū)域共檢測(cè)出3225塊微塑料（60～5000 μm），濃度分別為（157.2±75.8）和（112.8±51.1）個(gè)/m3。

（5）垃圾填埋進(jìn)入土壤的微塑料。生活垃圾、城市垃圾等填埋場(chǎng)是微塑料的潛在產(chǎn)生源［37］，如紡織品外套、人造毛皮含有微纖維［38］，個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品，如洗面奶和牙膏，含有大量的初級(jí)微塑料［39］，煙熏過(guò)濾器和未吸剩余煙草含有微纖維［40］。

（6）大氣沉降的微塑料。Dris等［41］研究結(jié)果顯示，大氣沉降物中含有大量纖維，表明大氣沉降是微塑料的一個(gè)不可忽視的潛在來(lái)源。

（7）其他來(lái)源的微塑料。道路和輪胎碎片，也是土壤微塑料的來(lái)源之一［42］。鳥(niǎo)類(lèi)等遷徙類(lèi)動(dòng)物也可以作為微塑料長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)妮d體，對(duì)微塑料的遷移及擴(kuò)散起到一定作用［34］。

3 微塑料對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的影響

目前，全球范圍內(nèi)對(duì)塑料的需求量大，由于回收利用措施不完善，大量塑料經(jīng)填埋處理，產(chǎn)生大量性質(zhì)穩(wěn)定、難降解、易揮發(fā)的塑料垃圾衍生物微塑料，廣泛富集于土壤中，與土壤有機(jī)質(zhì)發(fā)生相互作用，被土壤中微生物吸收，并且還會(huì)與土壤中的物質(zhì)發(fā)生吸附作用，進(jìn)而改變土壤的物理化學(xué)性質(zhì)，影響土壤中的養(yǎng)分循環(huán)。

3.1 微塑料對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

由于微塑料表面的特殊性質(zhì)，其會(huì)與環(huán)境中一系列不同疏水性的有機(jī)化學(xué)物結(jié)合，例如多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、多溴二苯醚、二惡英和金屬［43］，形成復(fù)合污染物。Yu等［44］研究結(jié)果顯示，土壤中粒徑為100 μm的PE存在促進(jìn)重金屬（Zn、Cu、Ni、Cd、Cr、As、Pb）從生物有效態(tài)向穩(wěn)定有機(jī)結(jié)合態(tài)的轉(zhuǎn)化，降低了其生物可利用性。微塑料影響土壤團(tuán)聚體的形成、穩(wěn)定和分解過(guò)程［45］。劉亞菲［46］研究得出土壤水穩(wěn)性微團(tuán)聚體中微塑料含量顯著高于大團(tuán)聚體，微塑料含量高的微團(tuán)聚體難以被團(tuán)聚成大團(tuán)聚體，因此微塑料的存在會(huì)破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成土壤表面干燥開(kāi)裂。Machado等［47］研究發(fā)現(xiàn)，不同類(lèi)型的微塑料對(duì)土壤產(chǎn)生的影響不同，如聚酯可降低土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的量，而PE則顯著提高了土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的量。

微塑料進(jìn)入土壤會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分、水分水平發(fā)生變化。微塑料薄膜可以形成水通道，使水迅速滲透到深層土壤中，并且這些薄膜還會(huì)導(dǎo)致表層土壤出現(xiàn)干燥裂縫，也可以通過(guò)創(chuàng)造水運(yùn)動(dòng)通道來(lái)加速土壤水分蒸發(fā)［48］。Seeley等［49］通過(guò)對(duì)比添加聚氨酯和PLA的沉積物與沒(méi)有微塑料的對(duì)照沉積物發(fā)現(xiàn)，添加聚氨酯和PLA的沉積物促進(jìn)硝化和反硝化，而添加PVC抑制這2個(gè)過(guò)程。Dong等［50］通過(guò)研究微塑料（PS和聚四氟乙烯）和As對(duì)水稻根際土壤的影響發(fā)現(xiàn)，As、PS和聚四氟乙烯會(huì)與酶結(jié)構(gòu)中的氨基酸殘基相互作用，土壤脲酶、酸性磷酸酶、蛋白酶、脫氫酶和過(guò)氧化物酶的活性受到抑制，從而降低土壤有效N和P的含量。Yu等［51］通過(guò)長(zhǎng)期培養(yǎng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PE微塑料污染下土壤中N、P、K、可溶性有機(jī)C、Olsen-P和可溶性有機(jī)N含量下降，導(dǎo)致土壤養(yǎng)分水平下降。Hou等［52］研究發(fā)現(xiàn)，PE微塑料的存在顯著改變了土壤陽(yáng)離子交換量、全N含量、溶解有機(jī)C和Olsen-P含量，改變了不同土壤團(tuán)聚體組分的物理化學(xué)性質(zhì)，且顯著性隨著土壤團(tuán)聚體尺寸的變化而變化。Li等［53］采用逐級(jí)化學(xué)提取和生物學(xué)方法研究了土壤重金屬的生物有效性。結(jié)果表明，PE微塑料降低了土壤對(duì)金屬（Cu2+和Ni2+）的吸附能力，提高了土壤中金屬（Cu2+和Ni2+）的可交換性和生物有效性。

3.2 微塑料對(duì)土壤微生物的影響

微塑料對(duì)土壤微生物的影響與其粒徑、類(lèi)型和濃度有關(guān)。Fei等［54］研究發(fā)現(xiàn)添加低濃度（1%w/w）、高濃度（5% w/w）PE和高濃度（5% w/w）PVC能顯著提高變形桿菌目（Betaproteobacteriales）和假單胞菌目（Pseudomonadales）的相對(duì)豐度，而添加低濃度（1% w/w）PVC則輕微降低這2個(gè)菌群相對(duì)豐度。添加PVC后弗蘭克氏菌目（Frankiales）和丙酸桿菌目（Propionibacteriales）豐度升高，而添加PE后豐度降低。Feng等［55］通過(guò)研究0.2%和2%（W/W）濃度下不同類(lèi)型MPs對(duì)微生物的影響發(fā)現(xiàn)，濃度為2%時(shí)，會(huì)明顯降低細(xì)菌群落的豐度和多樣性，并改變微生物群落組成。叢枝菌根真菌是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)，微塑料對(duì)叢枝菌根真菌的影響與其類(lèi)型、濃度、粒徑有關(guān)。Wang等［56］通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PE對(duì)叢枝菌根真菌的多樣性沒(méi)有影響，但是大大改變了它們的群落結(jié)構(gòu)，而PLA對(duì)叢枝菌根真菌多樣性和群落組成均有顯著影響。張曉晴［57］研究得出，微塑料粒徑和濃度顯著影響了叢枝菌根真菌的物種組成。Lehmann等［58］觀察到聚酯微塑料能夠促進(jìn)叢枝菌根真菌和菌絲圈的定殖。微塑料被證實(shí)可以改變土壤微生物群落組成。Cheng等［59］研究發(fā)現(xiàn)PP微塑料對(duì)土壤細(xì)菌多樣性和細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有明顯的影響，其中，氣單胞菌科（Aeromonadaceae）和假單胞菌科（Pseudomonadaceae）的相對(duì)豐度顯著增加，而亞硝基球菌科（Nitrososphaeraceae）和變形桿菌門(mén)（Proteobacteria）的2個(gè)未知科的相對(duì)豐度顯著減少。Yan等［60］研究發(fā)現(xiàn)，PVC微塑料雖然對(duì)整個(gè)細(xì)菌群落無(wú)顯著影響，但對(duì)某些細(xì)菌類(lèi)群的豐度有顯著影響。Wang等［61］利用線性判別分析的方法來(lái)確定對(duì)照組和微塑料暴露組之間豐度的顯著差異，結(jié)果顯示微塑料選擇性地富集了土壤樣品中的特定細(xì)菌成員。Ng等［62］的研究顯示，在添加PET（施用量分別為0.2%和0.4%）和低密度PE（施用量較高時(shí)為3%）42 d后，土壤細(xì)菌群落的均勻度和豐富度降低。Seeley等［49］研究發(fā)現(xiàn)，微塑料的存在可以改變沉積物微生物群落組成，對(duì)照組中染色菌科（Chromatiaceae）、外硫紅螺旋菌科（Ectothiorhodospiraceae）、慢微生物科（Lentimicrobiaceae）、磁球菌科（Magnetococcaceae）、小梨形菌科（Pirellulaceae）、Sedimenticolaceae（暫譯為沉香科）、嗜熱厭氧菌科（Thermoanaerobaculaceae）和沃斯菌科（Woeseiaceae）［63］的相對(duì)豐度明顯高于PVC處理。Guo等［64］研究發(fā)現(xiàn)，土壤中加入聚酯超細(xì)纖維對(duì)土壤微生物群落的多樣性和組成影響不大，而附著在聚酯超細(xì)纖維上的細(xì)菌群落比附著在周?chē)寥郎系募?xì)菌群落更為多樣。Lozano等［5］研究發(fā)現(xiàn)，土壤中添加濃度較高的微塑料纖維導(dǎo)致微生物活性降低，如0.3%（w/w）的PA和聚酯、0.4%（w/w）的PP，而土壤中添加低濃度的0.1%（w/w）PA纖維，與對(duì)照相比增加了微生物的活性。Gao等［65］通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，微塑料添加處理與對(duì)照處理相比，土壤微生物生物量、微生物群落活性和土壤CO2排放量增加，并指出微塑料引起的土壤呼吸增加可能是由于生物量和微生物活性的增加以及微生物對(duì)微塑料添加壓力的反應(yīng)。在這些研究中，聚合物的形狀、類(lèi)型、濃度和大小等參數(shù)都是不同的，因此不能根據(jù)單個(gè)變量來(lái)歸納出微塑料對(duì)微生物活性的毒性效應(yīng)，更重要的是人工干預(yù)狀態(tài)下微塑料的濃度可能不能代表與實(shí)地相關(guān)的條件［66］。

3.3 微塑料對(duì)土壤動(dòng)物的影響

Jacques等［67］結(jié)合暴露和影響數(shù)據(jù)評(píng)估微塑料對(duì)土壤生物風(fēng)險(xiǎn)的研究，得出一個(gè)可以肯定的結(jié)論，隨著土壤中微塑料濃度的增加，對(duì)土壤生物群的潛在風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加。Wang等［68］研究表明，蚯蚓能夠直接攝入微塑料顆粒，且在人為高濃度微塑料土壤環(huán)境下，微塑料顆粒和氧化應(yīng)激會(huì)對(duì)組織造成損傷。Kwak等［69］的報(bào)告描述了土壤無(wú)脊椎動(dòng)物接觸微塑料影響其精囊中精子束的排列，對(duì)精子造成有害影響，且蚯蚓（Eisenia andrei）的體腔細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果顯示，接觸微塑料的體腔細(xì)胞內(nèi)酯酶活性顯著下降，體腔細(xì)胞的細(xì)胞活力受到抑制。Lei等［70］通過(guò)將線蟲(chóng)（Caenorhabditis elegans）暴露在（納米）微塑料的懸濁液中發(fā)現(xiàn)，（納米）微塑料對(duì)線蟲(chóng)的運(yùn)動(dòng)具有興奮毒性，如加快身體彎曲和頭部擺動(dòng)的頻率，且線蟲(chóng)在1 μm塑料顆粒暴露下顯著降低了線蟲(chóng)unc-17和unc-47的表達(dá)，并對(duì)膽堿能和γ-氨基丁酸能神經(jīng)元造成明顯損傷。此外，Lei等［71］還發(fā)現(xiàn)，接觸微塑料會(huì)降低線蟲(chóng)的Ca2+水平，但增加了線蟲(chóng)腸道中谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)，這表明接觸微塑料對(duì)腸道損害的主要影響是氧化應(yīng)激。Ju等［72］研究發(fā)現(xiàn)，微塑料對(duì)白符跳蟲(chóng)（Folsomia candida）有明顯的毒性作用，可以改變白符跳蟲(chóng)的腸道微生物群落，其中沃爾巴克氏菌（Wolbachia）的減少可能影響了白符跳蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)和免疫保護(hù)，從而可能導(dǎo)致彈尾蟲(chóng)繁殖率的下降和死亡，并且類(lèi)似的變化在老鼠［73］體內(nèi)被觀察到，這需要更深入的研究來(lái)證實(shí)。Lin等［74］在我國(guó)重慶市金佛山平原區(qū)進(jìn)行田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)田間添加低密度PE導(dǎo)致了土壤動(dòng)物群落組成豐度的減少和轉(zhuǎn)移，特別是在高濃度水平（15 g/m2）下。

3.4 微塑料對(duì)植物的影響

目前微塑料對(duì)植物的毒性作用機(jī)理尚不清楚，且在植物組織中很難區(qū)分不同類(lèi)型的微塑料。但有研究證明植物可以吸收微塑料，Bandmann等［75］用熒光微球檢測(cè)觀察到納米級(jí)、微米級(jí)微塑料可以穿過(guò)植物細(xì)胞膜和細(xì)胞壁屏障，植物的內(nèi)吞作用有助于納米級(jí)（＜100 nm）熒光PS微球進(jìn)入煙草BY-2細(xì)胞內(nèi)。Li等［76］研究發(fā)現(xiàn)，亞微米和微米大小的PS和聚甲基丙烯酸甲酯顆粒能直接從萵苣（Lactuca sativaL.）和小麥（Triticum aestivumL.）側(cè)根出現(xiàn)的裂紋穿透入2種植物的中柱，這是一種有效的吸收方式。Li等［77］研究發(fā)現(xiàn)，PS納米塑料首先在黃瓜（Cucumis sativusL.）根系中積累，然后通過(guò)莖被運(yùn)輸?shù)饺~子、花和果實(shí)中。

微塑料的植物毒性主要取決于其種類(lèi)和濃度，如PE對(duì)玉米（Zea maysL.）無(wú)明顯的毒性，而在10%（w/w）PLA土壤中，表現(xiàn)出較高的植物毒性，但0.1%和1%（w/w）PLA對(duì)玉米無(wú)顯著影響或刺激生長(zhǎng)［56］。Yang等［78］研究發(fā)現(xiàn)，土壤加入高密度PE和PLA會(huì)增加Zn在玉米根中的積累，同時(shí)減少了Zn在地上部的分配 ，影響了養(yǎng)分的有效性以及植物的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。安菁等［79］研究發(fā)現(xiàn)，土壤微塑料殘留量較低時(shí)，大豆［Glycine max（L.）Merr.］隨生育期的延長(zhǎng)可通過(guò)自身抗氧化系統(tǒng)減小脅迫影響；殘留量較高時(shí)，則植株葉面積、株高、根系活力等各項(xiàng)生理生化指標(biāo)均受到較大程度的影響。大量研究顯示，土壤微塑料的存在會(huì)影響植物正常生長(zhǎng)，王成偉等［80］研究指出，PS和鄰苯二甲酸二丁酯復(fù)合污染會(huì)抑制生菜（Lactuca sativaL.）的光合作用和糖代謝，從而降低生菜的品質(zhì)。Kleunen等［81］發(fā)現(xiàn)用于人工運(yùn)動(dòng)草坪的微塑料三元乙丙橡膠在5% 及以上濃度時(shí)，對(duì)草地植物長(zhǎng)葉車(chē)前（Plantago lanceolataL.）存活和生長(zhǎng)有強(qiáng)烈的負(fù)效應(yīng)。Boots等［82］通過(guò)圍隔試驗(yàn)評(píng)價(jià)了土壤的生物物理響應(yīng)，當(dāng)接觸到纖維或PLA微塑料時(shí)，黑麥草（Lolium perenneL.）種子發(fā)芽率較低，而且隨著PLA微塑料的加入，枝條高度也有所降低。由于植物生長(zhǎng)狀況與土壤理化性質(zhì)和根際微生物關(guān)系密切，因此微塑料也可以通過(guò)影響土壤性質(zhì)和微生物群落的結(jié)構(gòu)和相關(guān)微生物活性的變化，從而間接影響植物的表現(xiàn)［11］。

3.5 小結(jié)

上述研究表明，微塑料進(jìn)入土壤后，土壤生態(tài)系統(tǒng)受到了不同程度與形式的影響。微塑料改變了原有生態(tài)環(huán)境，其對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)影響的程度與微塑料的種類(lèi)、粒徑、濃度等相關(guān)。并且，微塑料可以被植物和動(dòng)物吸收，可能隨著食物鏈進(jìn)入人體，對(duì)人體健康具有潛在危害［4，83］。目前，針對(duì)微塑料對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)影響的研究還不夠系統(tǒng)，且仍未建立一個(gè)統(tǒng)一識(shí)別和分離的標(biāo)準(zhǔn)。最后，實(shí)際土壤中的微塑料可與有機(jī)污染物、重金屬、抗生素等不同污染物共同對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響［56，84］。因此，了解微塑料對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)可能造成的影響還需要進(jìn)一步有針對(duì)性的研究。

4 展望

微塑料概念的提出距今已有16年，關(guān)于微塑料在土壤環(huán)境中的研究仍處于起步階段，而關(guān)于土壤微塑料的研究更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，這一領(lǐng)域中的各項(xiàng)技術(shù)及機(jī)制仍未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。目前，全球范圍內(nèi)微塑料污染嚴(yán)重，微塑料研究與治理問(wèn)題亟待解決。

（1）土壤中微塑料存在覆蓋范圍廣，由于微塑料的特性與塑料使用量的增加，未來(lái)土壤中微塑料污染將持續(xù)加重，可以通過(guò)量化某一途徑進(jìn)入土壤的微塑料，以評(píng)估其對(duì)土壤中微塑料的貢獻(xiàn)，針對(duì)性加強(qiáng)對(duì)塑料使用與回收的管控工作，并通過(guò)減少塑料的使用、更新塑料回收處理標(biāo)準(zhǔn)的方法，從源頭減少微塑料的產(chǎn)生。

（2）由于土壤的復(fù)雜性，且微塑料具有不同尺寸、結(jié)構(gòu)和顏色，需要推進(jìn)土壤微塑料的分離與識(shí)別技術(shù)研究，建立統(tǒng)一的土壤微塑料分離與識(shí)別技術(shù)，為土壤微塑料的研究提供技術(shù)支撐。

（3）土壤中微塑料來(lái)源多樣，以不同的途徑影響生態(tài)系統(tǒng)，需進(jìn)一步了解其環(huán)境歸宿，探究其對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)中土壤理化性質(zhì)、微生物、植物、動(dòng)物影響的作用機(jī)制以及評(píng)估其可能對(duì)人體健康產(chǎn)生的影響。目前，針對(duì)微塑料對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)的研究大部分是在室內(nèi)模擬環(huán)境下進(jìn)行的，并缺乏長(zhǎng)期作用的研究，未來(lái)需要增加室外土壤中微塑料污染影響機(jī)制的研究。

（4）有研究發(fā)現(xiàn)，微塑料在環(huán)境中可以被一些微生物降解［85-88］。使用微生物降解微塑料是一種很有前途、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)低的治理方法，但是目前相關(guān)降解技術(shù)還不成熟，需要進(jìn)一步深入微塑料在土壤中的降解機(jī)制與篩選降解菌株的研究。