北京时刻4月9日晚,世界顶尖学术期刊《天然》(Nature)在线宣布南开大学环境科学与工程学院汪磊教授课题组、孙红文教授课题组与美国麻省大学阿默斯特分校邢宝山教授课题组,以及中国科学院生态环境研讨中心、东北大学和北京市农林科学院的联合研讨进展。
该研讨题为“Leaf absorption contributes to accumulation of microplastics in plants(叶片吸收促进植物对微塑料的富集)”。团队针对植物叶片对大气微塑料的潜在吸收行为缺少有力证明这一问题,使用质谱、高光谱、原子力显微镜红外光谱联用等检测技能,打破了环境样品中微塑料的粒径尺度约束及生物富集水平难以定量表征的研讨瓶颈,完成了实在环境中植物叶内被吸收微塑料颗粒的成功观测,提醒了叶内富集微塑料与大气微塑料的相关,并在模仿露出试验中阐明晰微塑料可由叶片气孔吸收、经过质外体途径进入维管束,且会在毛状体中堆集的吸收和富集机制。
该研讨初次理解精确地提出叶片吸收大气微塑料是微塑料进入食物链和人体的重要办法,推动了微塑料污染研讨范畴的认知前进,是我国在新污染物研讨范畴获得的又一引领性效果,可为污染物的办理方针拟定供给科学依据。
据了解,植物吸收是许多污染物进入食物链的重要办法。植物可经过根系吸收土壤中的微塑料,但其向上运送功率较低,对地上可食部分的奉献有限。大气中的微塑料污染广泛存在,如能被植物叶片直接吸收,将导致更直接的污染生态危险。南开大学的新污染物研讨团队安身环境科学学科,结合地学、生态学与分析化学的办法和前沿技能,针对植物叶片对大气环境中微塑料的潜在吸收行为展开户外查询与试验室模仿研讨。
研讨团队挑选涤纶出产企业与废物填埋场等典型区域,选用团队创立的“化学解聚单体化合物质谱检测”等技能定量表征树叶中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)微塑料及塑料低聚物的污染水平。发现部分植物叶片中PET和PS聚合物的浓度最高可达10^4 ng/g,且与叶片成长时刻、叶片气体交流才能和大气污染水平具有十分显着相关性。选用高光谱成像(HSI)和原子力显微镜红外光谱联用技能(AFM-IR),在现场植物叶片中观测到被吸收的PET、PS、PA(尼龙)以及PVC(聚氯乙烯)微塑料颗粒。
研讨团队还选用现场收集的微塑料粉尘与荧光符号、铕符号微塑料颗粒展开多种形式的露出试验,使用HSI、激光共聚焦显微镜及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱表征手法,提醒了微塑料被玉米叶片的气孔吸收,经过质外体途径转运至维管安排,以及在叶片毛状体中堆集的行为规则。
研讨还报导了蔬菜中微塑料的浓度水平,提示了露天栽培的叶菜类蔬菜关于微塑料人体露出的重要奉献,提醒了植物关于环境微塑料进入食物链,从而引起生态体系与人体健康潜在危险的重要作用。
南开大学为榜首通讯单位,汪磊教授、邢宝山教授、孙红文教授为该论文通讯作者。环境科学与工程学院2021级环境科学专业博士研讨生李烨为该论文榜首作者。
此研讨工作得到了国家要点研制方案课题、国家天然科学基金面上项目和亚太气候安排(APN)世界合作项目的赞助。
南开大学环境科学与工程学院具有环境科学第一批国家要点学科和环境污染进程与基准教育部要点试验室等科研渠道,在新污染物研讨方面起步较早、沉淀深沉。学院承当多项国家要点研制方案项目、国家要点基金项目等重要科研项目,针对全多氟化合物、多溴联苯醚、有机磷酸酯、纳米污染物、抗生素抗性基因等重要新污染物展开了体系的前瞻性研讨,效果在Nature Geoscience、Nature Communications、PNAS、EHP、ES&T等威望期刊宣布,先后获得教育部和天津市科学技能研讨奖项十余项。本项研讨效果是南开大学环境学科建立五十周年之际在新污染物研讨方面获得的重要打破。(记者 姜凝)