PBAT地膜在環(huán)境釋放的微塑料，最大降幅超70%

2025-07-01 09:05:11 來(lái)源：生物塑料研究院閱讀量：720 評(píng)論

　　近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所團(tuán)隊(duì)在《危險(xiǎn)材料雜志》發(fā)表研究，首次系統(tǒng)解析了生物降解地膜PBAT在土壤中釋放微塑料的動(dòng)態(tài)過(guò)程及微生物群落響應(yīng)特征，為評(píng)估可降解塑料環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供了關(guān)鍵依據(jù)。

　　研究背景：可降解塑料的環(huán)境爭(zhēng)議

　　聚乙烯(PE)地膜因不可降解性成為土壤微塑料污染的主要來(lái)源，而具有生物降解特性的聚己二酸/對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBAT)被視為替代材料。但此前研究發(fā)現(xiàn)，PBAT在自然環(huán)境中會(huì)釋放微塑料，且釋放速率高于PE，其環(huán)境安全性爭(zhēng)議阻礙了應(yīng)用推廣。土壤作為微塑料的“儲(chǔ)存庫(kù)”，亟需明確PBAT微塑料的降解動(dòng)態(tài)及對(duì)土壤生態(tài)的影響。

　　核心發(fā)現(xiàn)：微塑料釋放的三階段特征

　　研究將PBAT薄膜埋入土壤培養(yǎng)180天，發(fā)現(xiàn)主要釋放<10微米的膜狀微塑料，其尺寸和形狀隨降解過(guò)程顯著變化，微塑料豐度呈現(xiàn)“先增后減”的動(dòng)態(tài)規(guī)律：

　　初始釋放階段(0-30天)：PBAT薄膜表面開(kāi)始被微生物侵蝕，微塑料釋放量快速上升；

　　關(guān)鍵釋放階段(60-120天)：微塑料豐度達(dá)峰值，主要為小于10μm的膜狀顆粒；

　　關(guān)鍵降解階段(150-180天)：微塑料總量較峰值減少74.7%，顯示土壤微生物的降解作用顯著。

　　微生物群落的協(xié)同作用機(jī)制

　　真菌作用：以腐生真菌(如腐木菌、裂絲菌)為主，通過(guò)物理破碎PBAT薄膜促進(jìn)微塑料釋放。

　　細(xì)菌作用：優(yōu)勢(shì)細(xì)菌(如疣微菌群)將PBAT微塑料作為碳源降解，加速其分解。

　　功能基因分析表明，碳代謝和塑料降解相關(guān)基因的表達(dá)在不同階段呈現(xiàn)顯著差異，印證了微生物群落的動(dòng)態(tài)功能分工。

　　環(huán)境意義與應(yīng)用啟示

　　該研究證實(shí)，PBAT微塑料短期存在但可能被微生物吸收，減少長(zhǎng)期污染風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)會(huì)改變土壤理化性質(zhì)(如pH、氮磷含量)及微生物多樣性。

　　研究成果為設(shè)計(jì)“環(huán)境友好型”生物降解地膜提供了理論基礎(chǔ)：通過(guò)調(diào)控土壤微生物群落(如富集疣微菌門)，可加速微塑料降解；同時(shí)需優(yōu)化PBAT材料配方，降低微塑料初始釋放量。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)完善可降解塑料環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系具有重要參考價(jià)值。

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