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质标所联合中科院地理所在农田土壤微塑料污染成因和来源研究方面取得新进展

发布人: 发布日期:2022-02-09 10:20:19


近期,质标所农田环境室微塑料研究团队在国际环境领域TOP期刊《Environmental Pollution》(IF: 8.071)上发表了学术论文《Is mulch film itself the primary source of meso- and microplastics in themulching cultivated soil? A preliminary field study witheconometric methods》。本研究以长期覆膜土壤为研究对象,明确了土壤中微塑料的丰度、重量、形状、粒径、颜色以及类型,并结合计量经济学的方法,进一步探讨了土壤微塑料污染的成因和来源,为长期覆膜土壤中微塑料的污染管理提供了重要依据。

图1 农田土壤中微塑料的来源


图2 土壤中微塑料类型、颜色、粒径及形状特征

图3 典型微塑料红外光谱图


表1 地膜使用历史对微塑料丰度、重量和粒径的影响


在陆地生态系统中,由微塑料造成的污染越来越引起人们的关注。地膜曾被认为是长期覆膜土壤中最主要的微塑料来源,然而并没有足够的科学证据。本研究采用分层随机抽样的方法,以京津冀地区长期典型覆膜农田作为研究对象,收集了41户农户的家庭特征和地膜使用行为,并采集了相应的土壤样本。结果表明:土壤微塑料的平均丰度和重量为29.3个/kg和2.90 mg/kg,其中聚乙烯所占比例分别为18.8%和43.7%;土壤中微塑料以聚丙烯含量最高,形状以碎片为主,黄色微塑料占比较高,粒径越小占比最高;结合计量经济学的方法,在控制了内生变量和虚拟变量后,发现地膜使用时间与土壤微塑料的丰度呈正相关,与粒径呈负相关,地膜使用历史与聚乙烯丰度之间没有显著相关性。这项研究提供了有限但有力的证据,从微塑料丰度而言,证明地膜本身不是长期覆膜土壤中微塑料的主要来源。

质标所徐笠博士为该论文第一作者,中科院地理所徐湘博博士为该论文的通讯作者,论文的第一通讯单位为北京市农林科学院。该研究得到国家自然科学基金、北京市优秀人才青年骨干项目、北京市农林科学院科技创新能力建设专项的资助。