《环境科学杂志》发表论文赏析
作者:吴铮,卢俊平,冯琛,韩世新,孙奥杰,米家辉
单位:内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学旱区水工程生态环境全国重点实验室, 呼和浩特 010018,内蒙古自治区水资源保护与利用重点实验室, 呼和浩特 010018,黄河流域内蒙段水资源与水环境综合治理自治区协同创新中心, 呼和浩特 010018,内蒙古乌梁素海湿地生态系统定位观测研究站, 巴彦淖尔 015000,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018,内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院, 呼和浩特 010018
摘要:微塑料(MPs)作为新污染物,对农业生产带来较多负面影响,其在农田土壤中的迁移积累规律及生态风险亟待开展深入研究. 以内蒙古河套灌区乌拉特灌域为重点研究区,通过采集23个监测点69份分层(0~10、10~20和20~30 cm)土壤样品,结合傅里叶红外光谱(FTIR)、Mantel Test以及多指标风险评估方法,揭示了灌区土壤MPs的分布特征、迁移机制及生态风险. 结果表明:①MPs丰度呈现显著空间异质性(2.42×104~1.28×105 n·kg-1),整体处于全国较高水平,水平分布受灌溉退水驱动,表现为土壤上层和中层均东部>西部,下层北部/南部>西部分布特征;垂直分布呈表层富集特征(上层8.92×104 n·kg-1>中层6.18×104 n·kg-1>下层5.43×104 n·kg-1),也有21.7%的监测点因农事翻耕(深度达40 cm)出现下层>中层的异常富集;②聚合物组成以聚乙烯(PE,37%,占比,下同)、聚苯乙烯(PS,27%)和聚丙烯(PP,26%)为主,形态学分析显示PE以薄膜/纤维状为主,PS多为块状. 同时检出多种塑料添加剂(如苄基三乙基氯化铵),暗示MPs存在老化现象;③Mantel Test分析表明:可溶性盐(r=-0.43)和pH(r=-0.41)会抑制MPs扩散,比表面积(r=0.44)和有机质(r=0.29)有利于促进MPs的保留,中层含水率可能反映聚合物界面吸附效应与水力迁移作用;④风险评估显示:PHI指数与MPs丰度呈反向变化,RI指数在排水枢纽T17点达强风险水平(RI=106),Igeo指数表明中层和下层土壤(中度~较重)积累程度显著高于上层(轻度~中度). 研究构建的“水力-盐分-耕作”三重驱动模式,可为干旱区农业MPs污染防控提供科学依据.
关键词:微塑料(MPs),河套灌区,垂直分布,聚合物组成,生态风险,