北京市农林科学院资环所在控释肥包膜微塑料对重金属镉有效性的动态研究方面取得新进展
近日,北京市农林科学院资环所微塑料创新团队在国际环境领域TOP期刊Science of the Total Environment(IF=10.753,Q1)上发表了题为" How do controlled-release fertilizer coated microplastics dynamically affect Cd availability by regulating Fe species and DOC content in soil ? "的研究论文。该研究首次采用梯度扩散薄膜技术(DGT)原位研究了不同粒径、不同剂量控释肥包膜聚氨酯微塑料(PU MPs)对有效态镉的动态影响,以及土壤理化性质及微生物的协同变化特征。明确了聚氨酯微塑料对重金属的污染风险以及影响因素,同时为科学指导控释肥在我国农业中安全应用提供了理论基础。
研究结果表明,PU MPs对有效态Cd的影响取决于PU的粒径和浓度,其影响随培养时间的延长而变化;高浓度(1%)PU MPs显著提高有效态Cd的浓度;PU MPs改变了土壤理化性质,降低了细菌群落的多样性,促进了影响C、Fe循环相关群落聚集及功能基因的增加;相关分析和通径分析表明,PU MPs通过改变土壤性质影响有效态Cd,其中Fe(II)含量和DOC是控制Cd活化的重要因素。同时 土壤性质和重金属有效态的变化与细菌群落组成存在显著的相关性,表明PU MPs也可通过影响C、Fe循环相关的微生物来协同影响重金属的活性。因此,当PU MPs浓度高于1%时,应加强对控释肥包膜微塑料与农田土壤重金属复合污染的生态风险防控。
图形摘要
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。
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