微塑料污染加快了土壤的碳损失通过积极的原始化
Jie Zhou1, Wenhao Feng2, Robert W Brown3
1Collaborative Innovation Center for Modern Crop Production co-sponsored by Province and Ministry, College of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China.
The Science of the total environment
|September 15, 2024
概括
可生物降解的微塑料显著增加了土壤有机物分解,对碳储存产生了负面影响. 这种效应,特别是在PHBV塑料中,增加了碳释放,改变了土壤微生物活动,对农业土壤和全球碳预算构成风险.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 土壤科学 土壤科学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 原始化效应,即在有机碳 (C) 输入后土壤有机物 (SOM) 分解的变化,影响了陆地C储存.
- 微塑料 (颗粒大小小小于5毫米) 在土壤中普遍存在,常规和可生物降解塑料含有大量C.
- 微塑料对土壤原料效应及其相关微生物机制的影响在很大程度上仍然不清楚.
研究的目的:
- 研究聚乙烯和PHBV微塑料对SOM分解和原始化效应的短期影响.
- 阐明微生物机制驱动微塑污染引起的SOM分解变化.
主要方法:
- 将14C标记的葡萄糖添加到含有1% (重量/重量) 聚乙烯或PHBV微塑料的土壤微观世界中.
- 在60天的潜伏期内测量累积的二氧化碳排放量.
- 分析微生物群落结构 (K-战略家) 和土壤酶活动.
主要成果:
- 与受PHBV污染的土壤相比,与受聚乙烯污染的土壤相比,受PHBV污染的土壤的累积二氧化碳排放量高出42-53%.
- 添加葡萄糖诱导了积极的原始效应,导致不论微塑料类型的净土壤C平衡呈负值.
- PHBV土壤表现出明显更高的积极原始化效应 (160比92微克Cg-1土壤),与K-战略家的主导地位和增强的反抗性SOM分解为获取有关.
结论:
- 微塑料,特别是可生物降解的PHBV,显著增加SOM分解,改变土壤微生物的新陈代谢,导致减少C封存.
- 在PHBV土壤中增强的原始化效应归因于反抗性C的合作性微生物分解,由营养获取驱动.
- 微塑料污染,特别是生物降解类型,由于SOM分解的增加,对农业土壤碳预算和全球C循环构成威胁.
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