微纳塑料对食叶蔬菜的生态效应

　　

全球塑料产量的快速增长导致农业生态系统中出现越来越多的微纳塑料（MNPs），对作物生长和人类健康形成潜在风险。前期研究结果表明，植物可以通过根部吸收和积累MNPs，但空气中的MNPs是否可以通过大气沉降在植物叶片中吸收和积累以及MNPs对植物的生态效应仍不清楚。

中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）的研究人员以大气中广泛报道存在的聚苯乙烯纳米塑料（PS-NPs）作为实验试剂，以四种食叶蔬菜（Brassica rapa?var. chinensis，B. rapa?var. parachinensis、Amaranthus viridis和Allium tuberosum）作为实验材料，研究MNPs对植物表型、生理、营养和适合度等生态效应。结果表明，PS-NPs 往往集聚在蔬菜的表皮层和角质层内，尤其是在气孔周围。与横截面相比，在叶片的正面和背面的 PS-NPs丰度更高。由于叶片结构的差异，PS-NPs在不同研究物种中的积累量也有很大差异，带有毛状体的叶片捕获了更多的 PS-NPs 颗粒。叶面喷施 PS-NPs 会显著影响叶菜中的叶绿素含量和光合作用速率，进而影响其生长、营养和适合度。

相关结果以“Foliar implications of polystyrene nanoplastics on leafy vegetables and its ecological consequences”发表在Journal of Hazardous Materials上。版纳植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组博士研究生Muhammad Ilyas为第一作者，硕士研究生刘欣为合作作者，杨洁研究员和徐国瑞副研究员为通讯作者。该项工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中国科学院青年创新促进会、云南省“兴滇英才”等项目资助。

PS-NPs的生态效应示意图

PS-NPs在叶片分布和积累（SEM图像）

PS-NPs在叶片分布和积累（LCM图像）