微塑料和镉复合污染对土壤性质和油菜生长的影响.pdfVIP

摘要

微塑料作为比表面积大、难降解且易吸附的新型环境污染物广泛分布于土壤

环境中，其与重金属共同存在于土壤中势必会给土壤植物系统带来新的环境风-

LowdensitypolyethyleneLDPE

险。目前对于农田土壤中低密度聚乙烯微塑料（，）

与镉（cadmium，Cd）污染之间的相互作用对土壤性质和植物毒性的影响机制尚

不明晰。针对上述情况，本研究以小油菜为供试植物，以LDPE和Cd为供试材

50%0.1%1%3%5%w/w

料，微塑料和镉分别设置个浓度梯度（、、、和，）和

300.52.5mg·kg-1

个浓度梯度（、和），通过盆栽试验，探究不同浓度的微塑料

与镉单一、复合污染对土壤性质、土壤微生物群落结构和小油菜（Brassica

chinensisL.）生长的影响，得出以下结论：

（1）单一LDPE处理对土壤pH无显著影响，复合处理均降低了土壤pH值，

-1

其中1%LDPE+0.5mg·kgCd复合处理的土壤pH呈最小值，为7.24。5%

-1

LDPE、2.5mg·kgCd单一处理均能使土壤电导率(EC)显著升高41.8%和78.0

%。单一LDPE处理及与Cd复合处理均使土壤阳离子交换量(CEC)降低。与对照

组相比，单一LDPE处理增加了土壤有机碳(SOC)含量，且5%LDPE能土壤有机

碳含量显著增加了78.5%，LDPE与Cd复合处理能在一定程度上减弱单一Cd

污染对土壤有机碳的不利影响。与对照组相比，3%LDPE能引起全氮(TN)和碱

-1

解氮含量显著增加17.5%和86.1%，而LDPE与0.5mg·kgCd复合处理均降

-1

低了土壤全氮(TN)和碱解氮含量。LDPE与2.5mg·kgCd复合处理使得土壤可

提取态Cd含量升高了1.4%-12.5%。

（2）单一LDPE处理下，土壤脲酶、过氧化氢酶活性随着LDPE质量分数

增加先升后降，在3%LDPE处理下土壤脲酶和过氧化氢酶活性分别增加了40.0

%、10.0%，除0.1%外均能抑制酸性磷酸酶活性。LDPE与Cd复合污染增加了

土壤酸性磷酸酶活性，对土壤过氧化氢酶影响不大。此外，单一LDPE处理及与

I

沈阳大学硕士学位论文

Cd复合处理均导致土壤样品中的操作分类单元（OTUs）数量减少，且5%LDPE

-1

+2.5mg·kgCd复合处理中OTUs和特有细菌属数量最少。随着LDPE浓度的

AlphaChao1ACEShannon

升高，土壤微生物多样性指数（、和指数）逐渐降低，

但无显著影响，其中5%LDPE与Cd复合污染处理组中的土壤微生物群落多样

性最低。在试验各处理中土壤细菌群落在门、目水平上的组成具有较高的相似性，

占比例最大的优势菌门和优势菌目分别为变形菌门、鞘脂单胞菌目。

（3）单一LDPE处理对小油菜株高、生物量和叶绿素含量均无显著影响，

-1

LDPE2.5mg·kgCdCd

但与