含的PVC微塑料降低了土壤微生物的活动,并在紫外线诱导的气候变化后改变了塑圈中的社区结构

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:

• 塑料污染在农业生态系统中越来越令人担忧.
• 塑料中的金属添加剂对土壤健康的影响尚不清楚.
• 聚乙烯 (PVC) 是农业中常用的常见塑料,通常含有氧化物 (ZnO) 等添加剂.

研究的目的:

• 研究含有纳米-ZnO的新型和经过紫外线染的PVC塑料对土壤特性和微生物群落的影响.
• 确定紫外线老化如何影响PVC塑料中的释放.
• 评估不同度ZnO和不同塑料尺寸 (微观与宏观) 对土壤健康的影响.

主要方法:

• 具有不同纳米-ZnO度 (0,1,5%重量) 的PVC塑料薄膜. 受到紫外线衰老的影响.
• 分析了土壤样本的总度和生物可用度.
• 福利埃变换红外光谱法 (FTIR) 用于分析塑料成分的变化.
• 碳-14 (C) 同位素追踪被用来评估土壤微生物活动和社区结构.
• 评估了细菌多样性和微生物碳利用效率 (CUE).

主要成果:

• 紫外线老化显著增加了PVC塑料中 (Zn) 的释放,增加了土壤中的总和生物可用Zn.
• 紫外线衰老的微塑料中较高的ZnO度导致了土壤Zn的大幅增加.
• 紫外线老化5%重量 ZnO微塑料抑制了微生物活动,改变了微生物群落结构,减少了细菌多样性,并改变了CUE.
• 巨型塑料与微型塑料相比,其影响很小.
• 特定的细菌族群的丰度随着ZnO比率的增加而转移.

结论:

• 紫外线老化加剧了金属添加剂从塑料中释放到农业土壤中的情况.
• 含有金属添加剂的微塑料,特别是在紫外线老化时,对土壤微生物健康构成重大风险.
• 需要确定农业塑料中金属添加剂的临界值.
• 评估塑料的影响需要考虑碎片化,老化和化学泄漏.