轮胎磨损颗粒对芸豆（Phaseolus vulgaris L.）幼苗生长及土壤抗生素抗性基因丰度的影响

来源：环境科学杂志2026年第1期北京时间：

作者：王欣怡,栗敏,徐梦娇,孙学顺,刘柳青青,华健,罗先香,李锋民,郑浩

单位：中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学三亚海洋研究院, 三亚 572024,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学三亚海洋研究院, 三亚 572024,中国海洋大学环境科学与工程学院, 近海环境污染控制研究所, 海洋环境与生态教育部重点实验室, 青岛 266100,中国海洋大学三亚海洋研究院, 三亚 572024

摘要：由轮胎与路面机械摩擦产生的轮胎磨损颗粒（TWP）是环境中微塑料（MPs）污染的重要来源. 因具有持久性和高毒性等特征，土壤中TWP的污染受到广泛关注. 但目前研究主要集中于水环境中，TWP对植物的毒性及土壤共存污染物的影响仍尚不明确. 基于此，以芸豆（Phaseolus vulgaris L.）为例，旨在探索TWP对植物生长和土壤共存新污染物抗生素抗性基因（ARGs）污染的影响，为土壤TWP环境过程及生态风险的预测及阻控提供理论依据. 通过盆栽试验结合实时荧光定量PCR，研究了不同暴露水平下（0.1%和1%，质量分数）TWP对芸豆幼苗生长及土壤抗生素抗性基因（ARGs）丰度的影响规律，并探究了土壤理化性质变化对该过程的调控作用. 结果表明，不同含量的TWP暴露均通过抑制根系发育（31.35%~49.03%）和降低植物鲜重（31.40%~48.33%）抑制了芸豆幼苗的生长. 此外，0.1%质量分数下根际和非根际土壤中ARGs绝对丰度显著增加了13.58%和14.83%. 当TWP质量分数增加至1%时，其对ARGs丰度的增加效应减弱，且相比对照组，非根际土壤中ARGs绝对丰度显著下降. 但随着TWP质量分数增加，高风险基因aadE和tetO的绝对丰度均显著升高，表明TWP污染加剧了土壤中ARGs的风险. 通过TWP暴露下土壤理化性质的变化结合相关性分析和冗余分析，发现TWP可以通过增加土壤电导率和降低溶解性有机碳的含量，抑制芸豆生长并增加土壤ARGs的污染水平和健康风险. 综上所述，通过探明土壤中TWP残留对植物生长及土壤ARGs丰度影响的潜在规律及机制，可为评估农业土壤中TWP和ARGs复合污染的生态风险提供科学依据.

关键词：轮胎磨损颗粒（TWP）,微塑料污染,植物生长,土壤抗生素抗性基因,生态风险,