“种在田里的作物可能也在“吃”塑料”

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科学技术日报记者张戈

要说塑料污染，首先要考虑的是废弃的农用薄膜、随意丢弃的塑料袋，但其实工业、生活污水、海洋和大气中含有大量的塑料成分，塑料污染已成为整个地球表层生态系统最严重的威胁之一。

废弃塑料经过物理、化学、生物的过程，引起分裂和体积减少，形成塑料粒子。 研究人员把直径5毫米以下的塑料碎片和粒子称为“微塑料”，但实际上，微塑料的粒径在几微米到几毫米的范围内。

烟台海岸带研究所和中国科学院南京土壤研究所骆永明团队合作完成的最新研究表明，微塑料可被农作物吸收，进入可食用部位。 实验证实，无土栽培的生菜、侧根发达的小麦以及全世界的玉米都能吸收微塑料颗粒。

相关论文近日在线发表在《自然——可持续发展》上。 这项研究彻底打破了塑料不被植物吸收的原有观点，引起了世界学术界的关注。

那么，这些塑料粒子是怎么进入植物内部的呢？ 进入植物内部的塑料还会引起那些结果吗？

土壤中的塑料粒子来自哪里

《科学》杂志发表了一项研究成果，预测2019年至2040年间将有约7700万吨塑料倾倒在陆地上。

“去年，我们的团队开始研究土壤塑料粒子污染的问题。 ”罗永明研究员告诉记者。

“我们的研究发现，土壤中的塑料颗粒来自许多方面，主要有农用薄膜、废弃的塑料制品、公司排放或运输中的泄漏物质、工业或生活污水、有机肥、轮胎摩擦、大气沉降和海洋潮汐等。 ”。 罗永明说，这些塑料经过日晒、下雨等风化作用，分解成大小不同的碎片，微塑料大量隐藏在土壤中。

另外，土壤生物的存在扩大了塑料在土壤中的扩散范围，土壤动物可以影响塑料特别是微塑料的二次分解和迁移扩散，例如蚯蚓在将土壤表面的微塑料粒子输送到地下的过程中起着重要的作用。 随着蚯蚓在土壤中的活动，摄食的微塑料颗粒可以以表面吸附、排泄、死亡体等多种形式扩散到其他地区。 蚯蚓活动形成的土壤空间隙也有利于微塑料在土壤中的二次扩散。 这种微型塑料的移动也可能使其他土壤生物接触污染物。

微米级的塑料粒子可以在根部吸收

以前流传的学术观点认为植物可以通过根系吸收土壤中的水和养分，但塑料之类的粒状物不能进入植物体内。

因为有些学者认为，由于植物表面的空隙小，直径小于50纳米的颗粒状物质会进入植物。 那么，土壤中的尺度水平更大，但更常见的亚微米水平或微米水平的塑料粒子能进入植物吗？

经过解体，骆永明认为这种可能性非常高。 塑料是一种可变形的物质，植物主根和侧根分叉的地方是根系薄弱的地方，因为这个部位的表皮薄、空隙大、小的塑料粒子从这个部位越过屏障进入根部木质部导管，输送到茎叶组织。

此外，植物根系吸收水分时，水的蒸腾作用能够将土壤中的微粒摄入植物体内，这种来自水的拉伸力对亚微米级塑料粒子来说也不容忽视。

但是，如何观测和证实微塑料粒子进入植物体内是一个严谨的科学问题。 课题组首先将塑料颗粒范围定为0.2—10微米，选取生菜、小麦、玉米3种植物，分别栽培在含有大量微塑料颗粒的营养液、废水、砂性土壤中，注意植物的变化。

罗明告诉记者，生菜是西餐中最常见的蔬菜，基本上多使用无土栽培模式。 小麦和玉米的侧根非常发达，同时也是人类主要粮食和家畜的主要饲料。

“设计了荧光标记、电镜扫描、植物图像3种观测方法。 ”。 骆永明说，为了不妨碍植物体内的荧光，在塑料粒子上标注了两种荧光标记，当塑料粒子被植物内的导管吸收后，可以直观地观测到。 电子显微镜扫描和植物图像的方法就像对植物进行ct扫描一样，电子显微镜也可以用能谱测量植物体内物质的成分。

为了验证这三种观测方法，课题组切割了生长的植物茎，分解了从植物体内涌出的“伤流液”，最终确认了其中含有微塑料粒子。

植物“吃”下的塑料通过食物链传播

毫无疑问，被植物吸收的塑料粒子通过食物链传播。

“生菜是广泛食用的蔬菜，理论上塑料粒子可以跟着生菜直接进入人体”罗永明说，与在海洋中被鱼类吞噬的塑料粒子相比，实验中备受瞩目的蔬菜中的塑料粒子更容易进入人体内部参与循环 因为鱼类体内的塑料粒子集中在内脏而不是渗透到肌肉组织中。