近日,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所農(nóng)田有機污染生物消減創(chuàng)新團隊揭示了土壤原位微生物電場對微塑料降解的強化機制,為土壤微塑料污染治理提供了新的視角。相關(guān)研究成果發(fā)表在《國際環(huán)境(Environment International)》上。
土壤微生物胞外呼吸是一種生物生存方式,伴隨的微生物胞外電子傳遞是土壤中元素循環(huán)與能量傳遞的重要驅(qū)動力。土壤生物電子轉(zhuǎn)移所形成的微生物電場廣泛存在于土壤環(huán)境中,然而其對微塑料老化的影響尚不清楚。
該研究從化學(xué)和微生物的角度揭示了土壤微生物電場中微塑料的降解機制。研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)田土壤中原生功能菌產(chǎn)生的微生物電場能夠改變土壤理化性質(zhì)、定向富集特定微生物、調(diào)整微塑料表面電子分布,從而強化了微塑料的降解。電場中電子的定向轉(zhuǎn)移增加了微塑料的疏水性和羥基指數(shù),擴大了可生物降解聚乳酸微塑料的正負(fù)電荷中心分離,降低了分子極性,使得聚乳酸微塑料質(zhì)量損失提升了3倍以上。該研究為新污染物污染土壤綠色低碳治理提供了理論支撐。
土壤微生物電場促進微塑料降解的示意圖
該研究得到國家自然科學(xué)基金面上項目、天津市自然科學(xué)基金面上項目和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程的支持。(通訊員 姚金玲)
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023003082