聚苯乙烯微塑料联合镉污染对土壤理化性质和生菜（Lactuca sativa）生理生态的影响

作者：牛佳瑞; 邹勇军; 简敏菲^*; 黄楚红; 李金燕; 穆霆; 刘淑丽

来源：环境科学, 2024, 45(01): 470-479.

DOI：10.13227/j.hjkx.202302002

• 土壤
• 微塑料(MPs)
• 重金属
• 复合污染
• 生菜
• 生长
• 抗氧化酶

土壤中普遍存在微塑料和重金属等复合污染物，二者极难降解且易形成复合污染，改变土壤的理化性质，并影响植物的生长与生理生态特征.为研究土壤微塑料与重金属的复合污染对土壤性质和植物生长的影响，选取粒径3μm的聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)和重金属镉(Cd)，设置不同PS-MPs暴露量(0、 10、 50、 100、 200和400 mg·kg-1)并联合Cd污染(0、 1.2和6.0 mg·kg-1)条件下，研究土壤的理化性质变化及其对生菜(Lactuca sativa)种子萌发、幼苗生长的影响.结果表明，随着PS-MPs与Cd复合污染强度的增加，土壤有机质(SOM)、有效磷(AP)、碱解氮(AHN)和速效钾(AK)等主要理化因子均显著降低，在PS-MPs暴露量为400 mg·kg-1时降到最低值；同时，PS-MPs联合Cd的污染也会显著降低生菜种子的萌发率，但PS-MPs低暴露量(10 mg·kg-1和50mg·kg-1)会减缓Cd(6.0 mg·kg-1)污染对生菜种子萌发的抑制作用，而PS-MPs高暴露量(200 mg·kg-1和400 mg·kg-1)会加剧Cd(6.0 mg·kg-1)对生菜种子的抑制作用.受不同含量Cd污染后，生菜幼苗鲜重、干重和株高等生长指标随PS-MPs暴露量增加均呈先升后降趋势；叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)等指标均呈下降趋势，而丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势.土壤的主要理化指标与生菜幼苗的MDA呈显著负相关，而与幼苗的其它各项指标则呈显著正相关.PS-MPs和重金属Cd复合污染能通过改变土壤理化性质从而影响植物种子萌发及其幼苗生理生态特征，研究结果对于评估土壤-植物系统中微塑料和重金属复合污染的生态效应能提供一定的参考借鉴.

• 单位
  江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室; 江西师范大学; 生命科学学院