关键词： 棉花秸秆生物炭   聚苯乙烯(PS)微塑料   重金属镉(Cd)   土壤修复   吸附机理  

摘要： 文章研究分析了棉花秸秆生物炭在聚苯乙烯微塑料-镉复合污染土壤修复中的效果。采用棉花秸秆制备生物炭,对镉的吸附特性进行分析,评估生物炭含量及聚苯乙烯微塑料含量对吸附效率的影响,结合XPS、FT-IR和SEM技术解析吸附和解吸机制。结果表明,聚苯乙烯微塑料的存在降低了土壤对镉的吸附能力并提高了解吸量,添加1.5%的生物炭可以显著提高土壤对镉的吸附能力,最大吸附量可达546.84 mg·kg^(-1).吸附过程遵循Langmuir等温模型和准二级动力学模型。生物炭通过增强土壤层状结构和孔隙,与镉离子形成络合物和沉淀,促进镉的吸附并抑制其解吸。研究表明,棉花秸秆生物炭能增强受污染土壤对微塑料和镉的吸附固定能力,并改善聚苯乙烯微塑料造成的土壤结构性差的问题。

关键词： 历史不规范填埋场   土壤污染   微塑料   生态风险评估  

摘要： 历史不规范填埋场因防渗系统缺失，持续向周边土壤释放微塑料（Microplastics,MPs），加剧场地及其周边环境的生态风险。本文以华东地区典型区域——浙江省嘉善县某历史不规范填埋场及周边农田表层土壤为研究对象，利用傅里叶变换显微红外光谱技术（Fourier Transform Infrared Microspectroscopy,μ-FTIR）结合污染负荷指数法（Pollution Load Index,PLI）、改进风险商法（Risk Characterization Ratio,RCR）、多特征潜在风险指数法（Multi-characteristics Potential Ecological Risk Index,MPERI）以及蒙特卡罗模拟，揭示了MPs污染分布特征及生态风险。结果表明：（1）填埋场土壤MPs丰度(7425.5～21306.5个·kg-1)显著高于周边农田土壤(199.5～2868.5个·kg-1)，两地均以聚对苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate,PET）和聚乙烯（Polyethylene,PE）为主要类型（占比>70%），小尺寸MPs（<1 mm）在填埋场和农田土壤中的占比分别为70.9%和66.3%，透明MPs占比达71.8%和53.1%，填埋场可能是农田MPs的重要输入源之一；（2）多方法风险评价显示，PLI判定填埋场属中高风险，而农田为中低风险，但RCR与MPERI均显示两地以中低风险为主，含聚丙烯腈（Polyacrylonitrile,PAN）点位风险显著升高；（3）蒙特卡罗模拟表明，农田PLI低风险概率显著大于填埋场，且RCR与MPERI可能低估了填埋场MPs的生态风险；敏感性分析显示，MPs的类型为生态风险贡献的关键参数。本研究通过实证-模型耦合分析，为历史不规范填埋场及周边环境MPs污染分级管控提供了科学依据，推动概率风险评估模型在污染场地的应用。

关键词： 人工智能   深度学习   MPs   模型  

摘要： 微塑料(MPs)是全球广泛关注的新污染物，因其体积小、易迁移、难降解等特性，对生态系统和人类健康构成潜在且严重的威胁，MPs污染治理迫在眉睫。人工智能(AI)凭借其强大的数据处理、模式识别和预测能力，在MPs污染治理领域展现出日益重要的作用。本文综述了近年来AI技术在MPs收集与检测、污染源追踪、环境影响预测、治理策略优化等MPs污染治理环节的研究进展。重点对比分析了各环节所用的AI模型及其准确性，并深入探讨了当前面临的挑战以及未来的发展方向，旨在为推动MPs污染治理的科学化和智能化提供参考借鉴。

关键词： 微塑料   监测   双壳贝类   生物指示种  

摘要： 微塑料在海洋环境中广泛存在,其引起的生物和生态环境问题备受关注。选择合适的物种监测海洋微塑料污染对准确评估微塑料的生态影响至关重要。以往研究根据不同的标准选择不同的候选物种作为微塑料污染指示生物,尚缺乏深入的筛选和评估,导致目前仍缺少长期、连续的海洋微塑料污染监测数据。本文通过分析实验室数据和文献数据,系统地概述了双壳贝类作为海洋微塑料污染监测生物指示种的可行依据,建议使用贻贝和蛤蜊分别作为海水和沉积物中微塑料污染监测的生物指示种。由于目前以双壳贝类为指示的海洋微塑料污染监测受到研究方法不统一等因素的影响,本文进一步讨论了影响双壳贝类中微塑料检出的方法学因素,为建立双壳贝类作为微塑料污染监测指示生物的标准方法提供方法学指导。未来的研究仍需深入评估双壳贝类作为微塑料污染生物指示种的适用性,同时进一步筛选其他合适的生物指示种,以制定合理的海洋微塑料污染生物监测计划。

关键词： 微塑料(MPs)   镉(Cd)   土壤   复合污染   生态风险   健康效应  

摘要： 微塑料（MPs）在土壤中广泛存在，其潜在生态风险已经引起了全球的关注。微塑料能够与土壤中的镉（Cd）发生相互作用，为生态系统安全和人体健康带来新的风险。文献计量学统计结果显示，土壤微塑料与Cd复合污染研究是当前的研究热点，尚处于起步阶段。系统梳理了国内外关于土壤微塑料和Cd复合污染的研究现状，阐述了微塑料和Cd在土壤中的相互作用和对Cd生物有效性的影响，以及复合污染的生态危害和健康效应。结果表明，微塑料含Cd添加剂的浸出、微塑料对Cd的吸附与解吸是影响土壤Cd分布以及生物有效性的重要因素，过程主要受到微塑料的结构与性质（如：种类、粒径和老化程度等）、丰度、土壤理化性质（如：pH、温度、电导率等）和暴露时间等影响。微塑料能够影响Cd在生物体内的累积，改变Cd的毒性效应，为生态系统安全和人体健康带来较大的负面影响。阐明了围绕微塑料与Cd复合污染开展进一步研究的必要性，指出仍需深入探究微塑料—Cd相互作用过程中的动态平衡机制，系统考察多因素交互作用下复合污染的生态健康效应，以及加强对自然条件下复合污染生态效应、健康风险以及修复技术的研究，研究可为农田土壤微塑料和重金属污染的生态风险评估和管控提供重要参考。

关键词： 微塑料污染   抗生素污染   噬菌体   碳水化合物活性酶   抗生素抗性基因  

摘要： 土壤噬菌体作为调控微生物群落和驱动生物地球化学循环的关键因子，在土壤生态系统中发挥重要作用。然而，随着微塑料（microplastics， MPs）污染的加剧和畜禽粪便的农业应用，土壤面临抗生素与MPs复合污染的威胁。MPs因其强吸附性和迁移能力，可延缓抗生素降解并促进抗性基因（antibiotic resistance genes， ARGs）的传播，而畜禽粪便的施用进一步引入外源抗生素和ARGs，可能加剧土壤微生物及噬菌体群落的扰动，进而影响土壤健康。但目前关于抗生素-MPs复合污染如何影响土壤噬菌体群落结构、功能基因表达及ARGs传播风险的研究仍十分有限。为探究土壤中微塑料与粪源抗生素的复合污染对土壤噬菌体的影响，本研究通过土壤孵育试验，结合宏基因组测序和病毒组分析，系统探究了微塑料与抗生素复合污染条件下土壤噬菌体群落的组成结构、功能特征及其对ARGs传播风险的影响情况。结果表明：微塑料与抗生素的复合污染虽未显著改变土壤噬菌体群落的组成结构，但导致噬菌体功能基因表达显著下调，其中编码糖苷水解酶等功能酶的关键基因表达量较无污染对照组降低17%～20%。同时，复合污染显著促进了多种ARGs的富集与水平转移，部分ARGs的富集程度达到对照组的215.33%。值得注意的是，在土壤碳循环过程中，复合污染进一步加剧了噬菌体介导的ARGs传播风险。通过线性回归分析发现，复合污染诱导的噬菌体功能失调直接影响了土壤理化性质，具体表现为土壤有机碳含量显著降低。研究表明，微塑料与粪源抗生素复合污染显著影响土壤噬菌体功能，同时增加抗生素抗性基因的传播风险。

关键词： 微塑料污染   废水处理   吸附法   调控策略  

摘要： 微塑料作为一种新兴环境污染物，在水体中广泛存在，已对生态系统构成潜在威胁。文章系统综述废水中微塑料吸附去除技术、机制和调控方法。首先，分析微塑料的理化特性及其与吸附剂间的相互作用机制，包括疏水作用、静电作用、氢键、π-π相互作用、范德华力及孔隙填充等，并指出实际吸附过程多为多种机制的协同结果。其次，探讨环境参数（pH值、温度、离子强度）、吸附剂官能团修饰及孔隙结构调控等因素对吸附效率的影响，并通过调控影响因素以增强吸附作用。同时，指出当前吸附技术的局限性，提出未来研究应聚焦于吸附材料的改进与创新、工艺优化与工程应用、吸附剂饱和后的环境影响与风险评估等方面，为水体微塑料污染治理提供参考。

关键词： 微塑料(MPs)   生物炭   杭白菊   根际微生物   土壤理化性质  

摘要： 为探究生物炭与微塑料（MPs）共存对农业生态系统产生的影响。评估了生物炭对聚乙烯（PE）和聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯（PBAT）微塑料污染下杭白菊（Chrysanthemum morifolium）生长特性、活性成分、土壤性质和微生物群落的影响。结果表明，微塑料对杭白菊生长的影响取决于剂量大小，5%（质量分数，下同）PBAT的地上部、地下部鲜重和地上部干重显著低于5% PE，这说明PBAT的毒性可能强于PE。另外，5% PBAT会引起植株的氧化应激反应，降低杭白菊花序中木犀草苷的含量（与对照组相比降低了20%）和影响土壤养分的有效性。添加生物炭后，可以通过调节抗氧化酶活性，增加绿原酸和异绿原酸A的合成，适应微塑料胁迫带来的环境压力。与此同时，杭白菊根际微生物群落组成发生显著变化，高质量分数的微塑料及两者共存组均显著提高Shannon指数和Simpson指数。并且生物炭和不同类型的微塑料共存后，PE+BC组通过增强群体协作和减少资源争夺，借助复杂网络结构应对PE污染。而PBAT+BC组通过减弱群体协作强度，种间资源竞争加剧，互作网络简化，以更独立的代谢策略应对PBAT污染。结合FAPROTAX功能预测结果发现，PE和生物炭共存后，刺激了土壤微生物对复杂有机物的分解代谢能力。而PBAT和生物炭共存后，土壤微生物通过增强对有机碳源利用和氮素固定等关键生态功能，从而影响土壤生态系统中养分循环与能量转化。综上所述，生物炭添加后通过调节土壤性质和改变微生物群落的多样性和生态功能，有助于缓解微塑料对杭白菊产生的毒性，可为构建土壤微塑料污染修复新策略提供了理论依据。

关键词： 蚯蚓   聚乳酸微塑料   砷   综合生物标志物响应指数(IBR)   联合毒性  

摘要： 将赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)暴露于聚乳酸微塑料(PLA MPs,0.5%w/w)与不同浓度亚砷酸盐(As(Ⅲ),40或100mg/kg)的单一及复合污染土壤中28d,分析蚯蚓体内6种生物标志物的响应特征和两种污染物的生物富集水平,以评估PLA MPs和As(Ⅲ)的联合毒性效应及相关机制.生物富集分析结果显示,复合暴露组的As(Ⅲ)生物富集量较单一As(Ⅲ)暴露组平均下降34.2%.生物标志物分析结果显示,随着暴露水平和时间的增加,蚯蚓体内出现显著的氧化应激响应.采用综合生物标志物响应指数(IBR)量化多种生化指标的综合毒性效应,在PLA MPs和As(Ⅲ)的单一及复合污染组中均显示出显著的剂量-效应关系,且发现复合暴露组的IBR指数值较单一As(Ⅲ)暴露组平均降低28.8%.联合毒性评价结果表明,两者在不同As浓度暴露下的联合毒性效应均为拮抗作用.本研究揭示了PLA MPs与As复合污染对蚯蚓的毒性效应及其潜在机制,为评估此类联合毒性的风险提供了科学依据.

关键词： 色谱   光谱   综合教学   海洋新污染物   微塑料  

摘要： 仪器分析课程属于大学本科基础课程,主要面向化学、材料、生物、环境及食品等专业。其中,色谱和光谱是仪器分析课程中的重点教学内容,理论教学体系及配套的教学实验比较成熟。然而,课程各个章节中的知识点繁杂、联系不紧密,学生在基础理论知识和实验技术方面进行拓展与综合运用较难,在创新性和前沿性方面还相对欠缺。本文利用沿海学校的地理优势,基于海洋新污染物微塑料的检测案例探索色谱与光谱的融合教学方法,从教学内容、教学模式及教学效果方面探讨了微塑料的分析进展。开展本课程不仅可以引入热点话题拓宽学科知识面,而且能够提升学生调研相关文献、了解科学前沿发展、掌握仪器综合运用的能力,培养学生的创新意识和科学素养,最终实现立德树人的根本任务。