近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所团队在《危险材料杂志》发表研究,首次系统解析了生物降解地膜PBAT在土壤中释放微塑料的动态过程及微生物群落响应特征,为评估可降解塑料环境风险提供了关键依据。
研究背景:可降解塑料的环境争议
聚乙烯(PE)地膜因不可降解性成为土壤微塑料污染的主要来源,而具有生物降解特性的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)被视为替代材料。但此前研究发现,PBAT在自然环境中会释放微塑料,且释放速率高于PE,其环境安全性争议阻碍了应用推广。土壤作为微塑料的“储存库”,亟需明确PBAT微塑料的降解动态及对土壤生态的影响。
核心发现:微塑料释放的三阶段特征
研究将PBAT薄膜埋入土壤培养180天,发现主要释放<10微米的膜状微塑料,其尺寸和形状随降解过程显著变化,微塑料丰度呈现“先增后减”的动态规律:
初始释放阶段(0-30天):PBAT薄膜表面开始被微生物侵蚀,微塑料释放量快速上升;
关键释放阶段(60-120天):微塑料丰度达峰值,主要为小于10μm的膜状颗粒;
关键降解阶段(150-180天):微塑料总量较峰值减少74.7%,显示土壤微生物的降解作用显著。
微生物群落的协同作用机制
真菌作用:以腐生真菌(如腐木菌、裂丝菌)为主,通过物理破碎PBAT薄膜促进微塑料释放。
细菌作用:优势细菌(如疣微菌群)将PBAT微塑料作为碳源降解,加速其分解。
功能基因分析表明,碳代谢和塑料降解相关基因的表达在不同阶段呈现显著差异,印证了微生物群落的动态功能分工。
环境意义与应用启示
该研究证实,PBAT微塑料短期存在但可能被微生物吸收,减少长期污染风险;同时会改变土壤理化性质(如pH、氮磷含量)及微生物多样性。
研究成果为设计“环境友好型”生物降解地膜提供了理论基础:通过调控土壤微生物群落(如富集疣微菌门),可加速微塑料降解;同时需优化PBAT材料配方,降低微塑料初始释放量。这一发现对完善可降解塑料环境风险评估体系具有重要参考价值。
更多最新塑料行情、最全塑料网资讯尽在德富塑料网! (原乐从塑料网,始于2002年,是基于广东乐从德富塑料城搭建的, 华南塑化行业首选塑料原料、塑料制品、 塑料机械一站式采购平台。更新、更全的塑料行情、塑料资讯尽在德富塑料网。
(德富塑料网公众号)
免责声明:本文来自于网络,资源仅供参考,如有侵犯了您的权益请立即与我们联系!我们将及时撤除。