近期，云南农业大学青年教师何澍然博士在农田土壤微塑料（MPs）-重金属（HMs）复合污染机理及其植物毒性方面取得新进展。相关成果发表在环境科学与生态学领域TOP期刊Science of the Total Environment和Journal of Hazardous Materials上。
成果一英文原名：Effects of polyethylene and biodegradable microplastics on photosynthesis, antioxidant defense systems, and arsenic accumulation in maize (Zea maysL.) seedlings grown in arsenic-contaminated soils
中文译名：聚乙烯和可生物降解微塑料颗粒对砷污染土壤中玉米(Zea maysL.)光合作用、抗氧化防御系统和砷累积的影响
(资料图)
发表期刊：Science of the Total Environment
最新影响因子：10.753
第一作者：孙华蓉
通讯作者：何澍然讲师
第一单位：云南农业大学
文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.161557
针对农田系统中难降解和可生物降解地膜主要风化产物聚乙烯微塑料（PEMPs）和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）可生物降解微塑料（BPMPs），分别与砷（As）复合污染对植物As吸收及生理生态特征的影响还知之甚少。因此，该团队系统地研究了PE和PBAT地膜源MPs与As耦合对玉米（Zea maysL.）幼苗As累积、光合作用和抗氧化防御系统的影响。
研究结果表明，As和MPs共暴露下，与添加10%PEMPs相比，10%BPMPs使玉米中的As含量降幅显著（P＜0.05）。10%PE-MPs（10% BPMPs）使玉米幼苗的叶面积、总叶绿素含量和光合速率分别减少了5.05%（21.68%）、44.98%（57.12%）和65.29%（77.89%），H2O2含量增加了38.04%（179.6%）。玉米幼苗在BPMPs和As共同暴露的情况下，通过调节抗氧化酶的活性和抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环来适应胁迫。与PEMPs相比，BPMPs可能对玉米幼苗表现出更大的毒性作用。这项研究为MPs-As复合对农业生产潜在影响提供了新的见解。
图形摘要
成果二英文原名：Polyethylene and poly (butyleneadipate-co-terephthalate)-based biodegradable microplastics modulate the bioavailability and speciation of Cd and As in soil: Insights into transformation mechanisms
中文译名：聚乙烯和聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯基可生物降解微塑料调节土壤中Cd和As的生物有效性和形态：对转化机制的见解
发表期刊：Journal of Hazardous Materials
最新影响因子：14.224
第一作者：李朝航
通讯作者：李永涛教授、何澍然讲师
第一单位：陕西科技大学
第二单位：云南农业大学
文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130638
为了揭示微塑料（MPs）和重金属（HMs）复合污染对植物毒性（HMs吸收）影响的潜在机制，该团队与华南农业大学李永涛教授（兼陕西科技大学特聘教授）团队合作从土壤学和材料学角度研究了可生物降解地膜微塑料（BMMPs）和聚乙烯地膜微塑料（PMMPs）对土壤中的在Cd和As的形态转化、固定机制和土壤性质的影响。
研究结果表明，MPs添加降低了土壤中HMs的生物有效性，并促进了HMs向惰性形态的转化。其机制是：（1）MPs进入土壤后，改变了土壤的性质，从而降低了HMs的生物有效性。（2）羟基、羧基和苯环存在于老化的MPs表面，与As形成稳定络合物（As(V)-O），可能直接降低了土壤中As的生物有效性；老化BMMPs暴露了更多的活性官能团，在固持土壤中HMs方面比PMMPs更有效。本研究为农田生态系统中MPs土壤HMs的固持机制提供了新的见解。
图形摘要
上述研究得到了国家自然科学基金项目（42007122），云南省基础研究专项-青年项目(202001AU070129)，云南省重大科技专项计划（202102AA310048），云南农业大学博士科研基金（KY2018-30），广州市科技计划项目（202002030313）和广东省科技创新“十四五”规划项目（2022SDZG07）等的资助。
