研究背景

? ? ? 塑料污染已被公認為海洋環境的主要挑戰，實際上可能更多的塑料被排放到土壤中（EST｜新澤西州立羅格斯大學研究淡水-河口梯度微塑料相關生物膜發育的表征！EST｜清華大學核研院王建龍&新西蘭林業科學研究院薛建明綜述：微塑料生物膜是水生污染物的潛在載體！）。塑料可以從擴散源進入土壤，如通過使用污水污泥、堆肥、糞便或其他生物固體作為土壤改良劑和灌溉水使農業土壤暴露于塑料。在排放的塑料中，微塑料（≤5 毫米）和納米塑料（≤1 微米）被認為是有問題的，因為它們具有潛在的流動性和易被土壤生物攝入的敏感性。塑料在陸地暴露評估中，一個在很大程度上被忽視的運輸過程是生物擾動，即通過挖洞土壤生物來重組土壤。深穴（無厭食）蚯蚓參與有機物質分解并將其吸收到土壤中，而且它們的穴居行為有利于土壤通氣和排水。蚯蚓生物擾動的顆粒運輸是土壤機械混合、顆粒從生物體表面附著和分離以及攝入和排泄動力學的綜合結果。初步調查表明，蚯蚓引起土壤剖面中微塑料的垂直遷移，觀察到蚯蚓攝取微塑料并將它們摻入土壤中。然而，仍然缺乏蚯蚓吸收納米塑料和生物介導運輸的實驗證據。

研究進展

? ? ? 2021年12月8日，權威學術期刊Environmental Science & Technology發表相關研究論文，通訊作者是瑞典農業科學大學土壤與環境系Geert Cornelis，第一作者：Geert Cornelis，論文題目：Nanoplastic Transport in Soil via Bioturbation by Lumbricus terrestris。

研究結果

? ? ? 文章假設通過攝入和排泄進行的非局部運輸是導致納米塑料在土壤剖面中垂直重新分布的主要機制。為此，作者通過對一種深穴蚯蚓物種 Lumbricus terrestris 進行了微觀世界的過程研究，使用金屬摻雜的球形聚苯乙烯納米塑料，在稀釋濃度下也可以對土壤樣品進行定量分析，以期能夠讓我們更深入地了解生物介導運輸機制的方法組合：（1）文章量化了土壤剖面中納米塑料的時間依賴性垂直重新分布。（2）使用 X 射線計算機斷層掃描 (CT) 來監測蚯蚓洞穴系統的發育，從而從機制上研究生物擾動如何運輸納米塑料。（3）研究了干燥圈與土壤基質中納米塑料的存在，以探索生物擾動后塑料熱點的潛在形成。結果發現，鈀摻雜的聚苯乙烯納米塑料（直徑 256 nm）顯著垂直傳輸，可通過元素分析進行追蹤，在 4 周內顯著增加。在蚯蚓中檢測到納米塑料，證實它們的吸收且沒有任何可檢測的負面影響。