模拟湿地土壤微塑料暴露下藓类植物的生长和抗氧化酶活的响应特征

作者:简敏菲; 陈玺; 饶丹; 邹勇军*; 丛明旸; 阳文静; 刘淑丽
来源:环境科学学报, 2023, 43(09): 377-386.
DOI:10.13671/j.hjkxxb.2023.0094

摘要

为评价湿地土壤环境中微塑料(Microplastics, MPs)对藓类植物的生态效应,选取聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)和聚乙烯(PE)3种微塑料,通过室内模拟湿地土壤环境微塑料的暴露胁迫实验,观测藓类的主要生长指标和抗氧化酶活指标的变化,研究不同粒径微塑料胁迫下藓类的生理生态响应特征.结果表明,当粒径Φ48μm的PP和PS微塑料暴露浓度分别达到800 mg·kg-1和640 mg·kg-1时,植株高和鲜重均受显著抑制,且PS对藓类生长的抑制影响最显著;而粒径分别为Φ74μm和Φ150μm的PP和PS及3种粒径的PE暴露对植株高和鲜重均无显著抑制.不同微塑料胁迫对藓类植物的抗氧化酶活指标SOD(超氧化物歧化酶)、POD(过氧化物酶)、CAT(过氧化氢酶)的影响均较一致.粒径Φ48μm的PP和PE微塑料在800 mg·kg-1暴露浓度下,以及Φ48μm的PS微塑料暴露浓度在640 mg·kg-1以上时,藓类植物的3种酶活指标均有显著变化,且呈先升后降趋势,以PS对植物的抗氧化系统影响最显著;但粒径Φ74μm和Φ150μm的3种微塑料暴露对藓类的抗氧化酶活影响均不显著.湿地土壤中藓类植物对微塑料具有一定的耐受性,能够适应一定粒径(Φ74μm)以上的微塑料胁迫,并依靠其特殊的形态结构特征阻止微塑料污染物破坏其抗氧化酶系统.因此,可以考虑以藓类植物作为水陆交错区湿地土壤中截留或阻控微塑料等污染物的主要植物类群,并在未来可开展应用开发领域的可行性研究,将藓类植物作为拦截地表径流中携带的微塑料等新型污染物进入水体的天然有效植物屏障,为湿地微塑料的植物截留或污染防控提供一定的参考指导.

  • 单位
    江西师范大学; 鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室; 江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室; 生命科学学院

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