聚乙烯和聚乳酸微塑料對(duì)大豆生長(zhǎng)和生理生化及代謝的影響

廉宇航,劉維濤,史瑞瀅,王 琦,李劍濤,鄭澤其

聚乙烯和聚乳酸微塑料對(duì)大豆生長(zhǎng)和生理生化及代謝的影響

廉宇航,劉維濤*,史瑞瀅,王 琦,李劍濤,鄭澤其

(南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,污染過(guò)程與基準(zhǔn)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/天津市城市環(huán)境污染診斷與修復(fù)技術(shù)工程中心,天津 300350)

為揭示生物可降解性不同的微塑料對(duì)農(nóng)作物的毒性效應(yīng),選擇聚乳酸(polylactic acid 可生物降解)和聚乙烯(polyethylene 難生物降解)微塑料(microplastics)為供試材料,以大豆為供試植物,深入探究了不同暴露水平(0.1%, 1%,/)下兩種不同的微塑料對(duì)大豆()生長(zhǎng)、光合作用、抗氧化性、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及代謝方面的影響.結(jié)果表明,聚乙烯微塑料(PEMPs)對(duì)大豆根部鮮重有促進(jìn)作用,而0.1%聚乳酸微塑料(PLAMPs)則抑制根部長(zhǎng)度.大豆的葉綠素含量在0.1% PEMPs作用下能夠顯著提高. PLAMPs則能夠?qū)е麓蠖惯^(guò)氧化氫酶(CAT)活性顯著下降,而過(guò)氧化氫(H2O2)含量在0.1% PEMPs和1% PLAMPs下顯著升高.此外,微塑料的暴露能夠改變大豆根部中錳、鐵以及銅的含量,其中0.1% PEMPs的效應(yīng)最為顯著.大豆葉片中的氨基酸代謝在PEMPs的作用下上調(diào),而0.1% PLAMPs則引起有機(jī)酸以及糖類(lèi)代謝下調(diào).綜上,微塑料的植物毒性效應(yīng)與其生物可降解性及濃度密切相關(guān),低濃度可生物降解微塑料的效應(yīng)最強(qiáng).這些發(fā)現(xiàn)有望為微塑料的植物毒理研究提供新的方向.

微塑料；植物毒性；光合作用；抗氧化酶；營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)；代謝物

微塑料是一種新型的環(huán)境污染物,其粒徑小、難降解、分布廣的特點(diǎn)已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的高度重視[1-3].當(dāng)前……