【色母粒产业网】4 月 10 日消息，国际权威学术期刊《自然》(Nature)近日在线刊发了一项重要研究进展。该研究由南开大学环境科学与工程学院汪磊教授课题组、孙红文教授课题组携手美国麻省大学阿默斯特分校邢宝山教授课题组，联合中国科学院生态环境研究中心、东北大学以及北京市农林科学院共同完成。
此次研究论文题目为 “Leaf absorption contributes to accumulation of microplastics in plants(叶片吸收促进植物对微塑料的富集)” 。长期以来，植物叶片对大气微塑料的潜在吸收行为缺乏确凿证据，研究团队迎难而上，借助质谱、高光谱、原子力显微镜 — 红外光谱联用等先进检测技术，成功攻克环境样品中微塑料粒径尺寸限制以及生物富集水平难以定量表征的研究难题。他们不仅在真实环境下的植物叶片内成功观测到被吸收的微塑料颗粒，还揭示了叶内富集微塑料与大气微塑料之间的关联。并且，通过模拟暴露实验，详细阐明了微塑料可经由叶片气孔吸收，沿着质外体途径进入维管束，并在毛状体中积累的吸收和富集机制。
据色母粒产业网了解，该研究首次明确指出，叶片吸收大气微塑料是微塑料进入食物链乃至人体的关键途径。这一成果极大地推动了微塑料污染研究领域的认知发展，是我国在新污染物研究领域斩获的又一项具有引领意义的成果，能够为污染物管理政策的制定提供坚实科学依据。植物吸收是众多污染物进入食物链的重要方式。植物虽能通过根系吸收土壤中的微塑料，但向上运输效率不高，对地上可食部分的影响有限。而大气中广泛存在微塑料污染，若能被植物叶片直接吸收，无疑将带来更为直接的污染生态风险。南开大学的新污染物研究团队以环境科学学科为核心，融合地学、生态学以及分析化学的方法与前沿技术，针对植物叶片对大气环境中微塑料的潜在吸收行为，展开野外实地调查与实验室模拟研究。
研究团队挑选了涤纶生产企业与垃圾填埋场等典型区域，运用团队自主创建的 “化学解聚 — 单体化合物质谱检测” 等技术，精准定量表征树叶中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)微塑料以及塑料低聚物的污染程度。研究发现，部分植物叶片中 PET 和 PS 聚合物浓度最高可达 10^4 ng/g ，并且与叶片生长时长、叶片气体交换能力以及大气污染水平存在显著关联。借助高光谱成像(HSI)和原子力显微镜 — 红外光谱联用技术(AFM - IR)，研究人员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。
研究团队还利用现场采集的微塑料粉尘，以及荧光标记、铕标记微塑料颗粒开展多种形式的暴露实验，通过 HSI、激光共聚焦显微镜以及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱表征手段，清晰揭示了微塑料被玉米叶片气孔吸收，经质外体途径转运至维管组织，并在叶片毛状体中积累的行为规律。研究还对蔬菜中的微塑料浓度水平进行了报道，凸显了露天种植的叶菜类蔬菜在微塑料人体暴露方面的重要影响，揭示了植物在环境微塑料进入食物链过程中，对生态系统以及人体健康潜在风险的关键作用。南开大学作为第一通讯单位，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究生李烨为论文第一作者。此项研究工作得到了国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目以及亚太气候组织(APN)国际合作项目的资助 。
