近日,亚热带森林资源培育江西省重点实验室陈伏生教授团队在微塑料生态效应研究领域取得重要进展。研究成果以“Understanding the ecological impacts of biodegradable microplastics”为题,于11月8日在线发表于国际权威期刊Journal of Hazardous Materials。
可降解塑料作为传统塑料的替代品,其产能和应用正逐年增长。然而与普通塑料相比,可降解塑料产生的微塑料数量增长更快,其生态风险存在争议。该研究检索了1978年至2024年期间发表于Web of Science中关于生物可降解塑料的1101篇研究文献,系统梳理了生物降解微塑料(BMPs)对生态系统的影响,涵盖了土壤理化性质、元素循环、陆地与水生生物群落、微生物群落、人类健康以及污染物相互作用等维度,探讨了关键暴露变量(类型、剂量、形态、持续时间及环境)对这些生态效应的影响程度,并揭示了其作用机制。该研究发现BMPs暴露对生物体产生了显著的负面影响,包括抑制植物和动物的生长繁殖、降低微生物多样性、富集病原体、增加土壤中污染物的生物有效性以及加剧温室气体排放等。BMPs的类型、剂量和老化状态对其生态效应有显著影响,且老化会放大这些效应。BMPs对生态系统的影响还受到环境介质的理化性质的影响,如土壤pH对BMPs的响应与土壤质地密切相关。研究强调需要重新评估生物可降解塑料的生态友好性,并评估BMPs的生态风险。指出已有研究存在实验周期短、剂量水平过高等问题,未来需要基于环境相关浓度的长期监测实验来全面评估BMPs污染的生态风险。
本研究首次通过系统检索和数据分析的方式,全面阐述生物可降解微塑料对各大生态圈的影响效应及其内在作用机制。在未来展望中指出了当前存在的知识和方法学不足,建议推进实验参数标准化、模拟真实环境条件、加强长期观测实验和BMPs添加剂毒性研究等,为未来相关研究提供了有益参考。本综述深化了对BMPs生态系统影响的理解,为生物可降解塑料管理和处置策略提供了科学依据。
重点实验室博士生王嘉为论文第一作者,实验室主任陈伏生教授为通讯作者。该研究得到了江西省“双千”计划科技创新高端人才等重点实验室相关项目支持。
论文连接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.140418