Nature子刊:微塑料可通过新生侧根间隙进入可食作物

2020年7月15日 15:53:40 来源: 海岸带所
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  塑料垃圾是我们生活之中最常见的一种环境污染物质,塑料污染正成为整个地球表层生态系统最严重的威胁之一。海洋中小于5毫米的微塑料越来越被人们知晓,我们日常食用的海产品、盐、啤酒和自来水以及呼吸的空气中也发现存在大量的微塑料。但对于陆地生态系统中微塑料的了解甚少。

污泥和塑料地膜是潜在微塑料污染来源

  土壤中的微塑料可能是一个更严重的环境问题,污泥和塑料地膜是土壤微塑料的两大来源。污水处理厂收集的生活污水、工业废水和雨水也都含有塑料。水体中和大气中的微塑料都可能导致土壤中微塑料的积累。

  先前科学家一致认为微塑料在日常食用的蔬菜和农作物之中是“不可能”存在的,因为植物根系表皮的孔隙非常小,而塑料微粒都比较大。然而,实际情况却并非如此

  日前,中国科学院烟台海岸带研究所骆永明研究员、李连祯副研究员等在国际顶尖学术期刊 Nature 子刊 Nature Sustainability 杂志发表了题为:Effective uptake of submicrometre plastics by crop plants via a crack-entry mode(微塑料可通过新生侧根间隙进入可食作物)的研究论文。

  这项最新研究显示,通过废水水培试验和模拟废水灌溉的沙土培养试验,发现尺寸在亚微米级甚至是微米级的塑料颗粒都可以穿透小麦和生菜根系进入植物体,并能在蒸腾拉力的作用下通过导管系统随水流和营养流进入作物可食用部位,大约两微米甚至更大的塑料微粒也可以进入植物中。

  Nature Sustainability 杂志还同期刊发德国柏林自由大学著名土壤生态学家 Matthias C. Rillig 的评述文章,对该研究进展进行了详细介绍和高度评价。他认为这项工作标志着陆地生态系统微塑料研究的重要里程碑(marks an important milestone for terrestrial plastic research)。

小麦幼苗根、茎、叶中的2.0 μm聚苯乙烯塑料微球

  由于塑料颗粒本身具有较强的粘附性,很容易被植物根系分泌的多糖粘液所“捕获”。此外,塑料颗粒本身也具有一定柔韧性,它们或可能在受到挤压力的作用下进入到狭小的根部质外体空间,进一步渗透进入根系皮层组织甚至到达导管组织中。

环境扫描电镜显示小麦新生侧根的生出导致在主根周边产生明显缝隙

  同时,该研究小组还发现了另一种塑料颗粒进入植物体的通道与机制:在植物新生侧根边缘存在狭小的缝隙,塑料颗粒可以通过该“通道”跨过屏障而进入根部木质部导管并进一步传输到茎叶组织。对于进入到植物体的微塑料确切含量,研究小组正在开展研究,以定量化表征更多信息。

  真实环境中发生植物吸收富集微塑料是非常令人担忧的,这也意味着微塑料可能通过食物链传递而存在于我们所食用的肉类和奶制品中

生菜和小麦吸收和传输微塑料颗粒的过程及其在食物链中传递路径

  我们目前还不了解摄入微塑料如何影响我们的健康,需要对微塑料摄入的健康效应开展研究。但即使摄入微塑料没有明显的副作用,由于塑料中含有害的化学添加剂(如增塑剂、阻燃剂等),这可能会产生长期的不良影响。

  另外,除了可能产生人体健康风险外,从农业环境可持续性发展的角度考虑,也亟需对塑料垃圾的堆放及微塑料向环境的排放进行有效监控。

本文来源: 海岸带所
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