研究揭示土壤原位微生物电场对微塑料降解的强化机制
作者： 来源： 2023-08-24
近日，爱淘彩彩票客户端农田有机污染生物消减创新团队揭示了土壤原位微生物电场对微塑料降解的强化机制，为土壤微塑料污染治理提供了新的视角。相关研究成果发表在《国际环境（Environment International）》上。
土壤微生物胞外呼吸是一种生物生存方式，伴随的微生物胞外电子传递是土壤中元素循环与能量传递的重要驱动力。土壤生物电子转移所形成的微生物电场广泛存在于土壤环境中，然而其对微塑料老化的影响尚不清楚。
该研究从化学和微生物的角度揭示了土壤微生物电场中微塑料的降解机制。微塑料特别是可生物降解的聚乳酸可以通过增加土壤碳氮比来加速土壤含氮有机质的消耗。聚乳酸和聚乙烯可以作为潜在的碳源以促进微生物电流的累积电荷输出。在微生物电场的刺激下，微塑料的老化和质量损失加速，密度泛函理论计算结果进一步证实了电场作用下微塑料的化学稳定性降低，并与电场强度呈负相关。电场对微塑料表面的微生物表现出定向筛选作用，促进具有异质降解功能的细菌定殖。为新污染物污染土壤生物协同治理提供了理论支撑。
图1. 土壤微生物电场促进微塑料降解的示意图
该研究得到国家自然科学基金面上项目、天津市自然科学基金面上项目和中国农业科学院科技创新工程的资助。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412023003082
