近日,我所资源利用研究室微塑料创新团队在国际环境领域TOP期刊Journal of Hazardous Materials(IF=14.224,Q1)上发表了题为“Typical microplastics in field and facility agriculture dynamically affect available Cadmium in different soil types through physicochemical dynamics of carbon, iron and microbes”的研究论文。

农田土壤作为污染物的汇,很少开展大田土壤中控释肥聚氨酯(PU)残膜微塑料和设施土壤聚丙烯(PP)微塑料在不同类型土壤中对有效态镉(Cd)的动态影响及机制研究。该研究采用梯度扩散薄膜技术(DGT)原位研究了PU、PP微塑料在黏土和砂土中对有效态Cd的影响及机制。该研究对评价不同土壤中微塑料与重金属共存的环境风险及其机理具有重要意义。
研究结果表明,PU、PP(0.1%)的添加影响有效态Cd的动态变化,降低土壤有效态Cd浓度(8~25%);微塑料在黏土中降低有效态Cd的能力强于砂土;PU、PP增加了土壤多孔结构和空隙,显著提高了黏土的负电荷(P<0.05)。添加 PU 和 PP 后,黏土中DOC和 pH 值与有效 Cd 呈显著负相关,砂土中Fe(Ⅱ)与有效态Cd呈显著负相关。ATR-FTIR和XPS谱图表明PU、PP的添加促进了土壤C-C、CO32-、C-H官能团的数量和FeO、FeOOH、Fe3O4的形成,吸附和沉淀是影响有效态Cd的主要作用过程。黏土主要通过CdCO3的形成和黏土矿物的吸附作用来影响有效态Cd,砂土主要通过铁氧化态Cd的形成来影响有效态Cd。同时,微生群细菌群落结构和功能预测分析也表明,PU、PP能够通过影响与C、Fe循环相关的细菌群落来影响有效态Cd。

文章第一作者为资环所在站博士后赵萌,通讯作者为邹国元研究员和陈延华副研究员。该研究得到财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系(CARS-02-23)和院科技创新能力建设专项(KJCX20210430、KJCX20200419)的资助。
原文链接
//authors.elsevier.com/sd/article/S0304-3894%2822%2901519-9