作者：劉鑫蓓，董旭晟，解志紅，馬學文，駱永明

單位：山東農業大學資源與環境學院土肥資源高效利用國家工程實驗室；山東農業大學動物科技學院反芻動物營養與生理實驗室；山東農大肥業科技有限公司；中國科學院土壤環境與污染修復重點實驗室（南京土壤研究所）

卷期：《土壤學報》2022年第59卷第2期

生態效應主要指各種人為活動對環境造成的污染和破壞，從而引起生態系統結構和功能的轉變。微塑料因為其持久性、多樣性和豐富性會對土壤環境造成很大的影響。土壤微塑料的生態效應主要來自三個方面：塑料的主要成分、塑料合成過程中的添加劑、在環境中吸收的污染物。

由于顆粒大小不一且密度與土壤顆粒不同，微塑料會直接改變土壤的物理性質。小顆粒的微塑料可以很輕易地被土壤中的生物群體吸收，甚至有可能在食物鏈中累積。此外，微塑料較大的表面積也提供了吸附土壤中污染物的媒介，從而使污染物在這些顆粒上富集。因此，土壤中微塑料既可以被認為是環境污染物，也可以被認為是環境污染物的媒介。

微塑料可能會通過飲食、飲水和呼吸等方式進入動物體和人體。除了通過沿食物鏈層級傳遞外，土壤微塑料還能通過揚塵的方式擴散到空氣中，從而被食物鏈中不同層次的動物通過呼吸吸入到體內。一旦微塑料進入生物體內后，可能會進入生物體內的循環系統，從而在動物體內各處沉積。盡管在哺乳動物上微塑料進入機體循環系統的研究較少，但是在貝類的研究上，已經證明微塑料可以進入生物體的循環系統。

目前針對體積較大的塑料污染的處理方法包括回收利用、填埋、熱降解、機械降解和生物降解等。土壤中微塑料的顆粒較小，已經廣泛融入到土壤環境中的各處，無法進行回收或者富集。由于很難大面積進行自然環境的溫度的改變，想要像處理常規塑料垃圾一樣，使用熱降解的方法處理微塑料幾乎是不可能的。因此，研究人員主要關注使用生物降解的方法對土壤中微塑料實現降解，利用土壤中生物自身的運動、繁殖能力，可以實現較大范圍的微塑料降解。與其他方式相比，生物降解也更加安全、環保，有利于增加環境對污染的自潔能力。目前研究發現，土壤中的昆蟲、細菌和真菌均具有降解微塑料的能力，這些生物也均能成為解決土壤微塑料污染很好的對策。

無論是真菌還是細菌，微生物降解微塑料的本質是各種降解酶，因此很多學者，著手于通過直接的酶合成的方式進行微塑料的降解。塑料降解酶按照其作用位置可以分為胞外酶和胞內酶，胞外酶能參與塑料聚合物長碳鏈的解離，使其形成低聚物或二聚體從而能被微生物吸收到細胞內，被吸收到微生物體內后，胞內酶會進一步將這些低聚物進行分解。但由于微塑料降解酶的研究還剛剛起步，只有為數不多的研究對微生物降解過程中的酶進行了調查，而關注的重點也主要集中在胞外酶。

圖1 土壤中微塑料的生態效應與生物降解