【迎盛会、铸忠诚、强担当、创业绩】农业有机投入品释放的溶解性有机质对纳米塑料迁移的粒径选择效应

• 阅读： 2022/4/20 11:14:03

  近期，中国农业科学院农田有机污染生物消减创新团队研究揭示农业有机投入品的溶解性有机质（DOMAGR）对不同粒径纳米塑料（NPs）迁移的差异性影响，阐明了DOMAGR特征组分对NPs固定和促进迁移微观机制。相关研究成果发表在《环境科学与技术(Environmental Science & Technology)》上。

  农田塑料残留问题日益严峻。微塑料在农田土壤中降解形成NPs，更容易在土壤孔隙中迁移。农田有机投入品（生物质炭、秸秆和畜禽粪便等）释放的溶解性有机质可以改变土壤—水—NPs系统的表面化学性质，从而影响NPs迁移能力和环境归趋，但它们的相互作用微界面机制还不清楚。

  该研究综合采用迁移模型、DLVO理论和量子化学计算等手段，对NPs和DOMAGR的共迁移机制进行深入分析。研究发现小粒径的NPs（50 nm）在迁移过程中容易与DOMAGR发生共沉积，而DOMAGR对大粒径NPs（400 nm）的迁移有促进作用。DOMAGR的特征组分胡敏酸和纤维素与NPs的相互作用（范德华力、静电作用和氢键）最为紧密，主导了小粒径NPs的滞留；而胡敏酸增加静电排斥贡献更显著，促进大粒径NPs的迁移。由于猪粪有机肥DOM释放浓度高、腐殖质指数适中、纤维素含量较高，对小粒径NPs的阻滞和大粒径NPs迁移的促进作用均为最强。因此，更容易使NPs在农田土壤剖面上产生粒径分馏，增加了小粒径NPs被作物根系吸收/累积的风险。该研究成果为农田微塑料污染管控和治理提供了理论依据。

  该研究得到国家自然科学基金、天津市自然科学基金、中国农科院科技创新工程和中央级公益性科研院所基本科研业务费的资助。

   

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