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Science:微塑料与元素循环
2024-09-043

资料来源:science、流域碳中和


如标题,如上图。

Science发表了题为“Element cycling with micro(nano)plastics”的展望论文(Perspective)。从“微塑料循环”的视角下阐明了微纳米塑料对全球碳、氮等元素生物地球化学循环以及温室气体排放的影响机制。

微塑料(小于5毫米的塑料颗粒)和纳米塑料(小于1微米的塑料颗粒)在世界范围内普遍存在,其对生物和人类健康的环境风险已经引起了广泛的关注和研究。从元素生物地球化学循环角度,受关注的有:

  • 环境微生物可以利用微(纳米)塑料和塑料中浸出的溶解性有机物,直接或间接地影响碳和其他元素的生物地球化学循环。

  • 塑料碎片的表面定植着特殊的微生物群落,也被称为塑料圈(Plastisphere),该微界面是发生元素转化过程的热点区域。

  • 微塑料可以改变环境介质如土壤和沉积物的结构和性质,间接影响元素循环和温室气体的产生。

  • “微塑料循环”不仅应该包括微塑料的全球运输模式,还应包括其对不同环境介质中元素生物地球化学循环的复杂影响(如图所示)。

  • 这些过程涉及到微(纳米)塑料本身、塑料源溶解性有机质、塑料圈介导的生物/非生物过程以及其他潜在的途径


论文配图 “微塑料循环”概念图

当下的挑战是如何量化并充分理解微(纳米)塑料在环境中的积累、运输和转化对地球系统不同圈层和介质中碳库和通量的长期影响。因此,识别并量化环境中的微(纳米)塑料至关重要,尤其需要关注纳米塑料、生物可降解塑料轮胎磨损颗粒以及塑料源溶解性有机质,并将这些塑料碳纳入全球碳循环中。此外,还需采用分子生物学技术、同位素标记、建模等先进的技术来深入揭示微(纳米)塑料对不同环境介质中碳、氮、磷、硫等元素转化过程以及温室气体排放的影响程度和机制。


目前的研究主要集中在短期的实验室模拟实验,需要考虑在多因素(如自然风化过程、介质类型、共存的化学污染物、人类活动、气候变化)影响情景下,使用微(纳米)塑料的真实混合物进行长期的场地试验,以便更好地研究微塑料污染的实际影响。未来需重点关注塑料圈微界面、微(纳米)塑料积累区(如工业和农业污染的土壤、垃圾填埋场、沉积物、深海)和生态脆弱区的生物地球化学过程。揭示微(纳米)塑料对区域和全球范围内元素生物地球化学循环的影响,将对塑料污染问题的政策制定和管理产生重要的影响。

本文转载编辑:Mr White

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