微塑料对陆地有害吗(科学家跟踪微塑料进入蔬菜的过程)
微塑料已遍布地球角角落落,从最高的珠穆朗玛峰到最深的马里亚纳海沟,而且几乎每个动物体内都有,包括人类。
那么微塑料怎么进入人体呢?目前并不十分清楚。但可以推测的是,食用海鱼或饮用瓶装水都可能是人体微塑料颗粒的来源。有人说,“我不吃海鲜,不喝矿泉水”。但科学家发现,蔬菜水果也是微塑料顺溜进来的“便车”,而且他们拍摄到了微塑料入侵它们的过程。
解密农作物中微塑料的藏身之所
塑料地膜和农田灌溉,是微塑料遍布陆地系统的重要途径。
土壤是万物之源,农业之本。中国地膜覆盖种植面积超过2000万公顷,农田中破碎的塑料薄膜广泛存在。
除此之外,为节约水资源,越来越多的地区直接使用经过简单处理的废水进行农田灌溉。
废水处理过程中有64%~99%的微塑料颗粒可以被去除,经过处理的废水流出物仍可能含有高达1.5个/L微塑料,且大多数是粒径小于1mm的微塑料。
因此使用废水灌溉农田,无疑加快了微塑料向陆地生态系统的输入,并对土壤的理化性质、植物生长等产生了不同程度的影响。
手伸这么长,微塑料想干嘛?
先前,科学家一致认为微塑料在日常食用的蔬菜和农作物中“不可能”存在,因为植物根系表皮的孔隙非常小,而塑料微粒都比较大,微塑料“无法进入”植物体内。
然而,实际情况却并非如此。
最新研究表明,纳米级(0.2μm)甚至微米级(2μm)的塑料可以进入小麦与生菜两种作物的根、茎、叶等组织当中。
那这些微塑料到底是如何进入的呢?原来,是植物的根系为微塑料打开了这扇“大门”。
微(纳)米级塑料在植物的根、茎、叶中的分布
由于塑料颗粒很容易被植物根系分泌的多糖粘液所“捕获”,并在蒸腾拉力的作用下挤压变形,便可以轻松跨越根茎这道“屏障”,进入导管系统并随水流和营养流进入作物可食用部位。
与此同时,在根茎周围附近,植物新生侧根的边缘存在着狭缝,恰恰是这个不起眼的狭缝成为了微塑料进入植物内部的一扇“新窗”。
生菜根(左图a和b)和叶(左c)中的0.2 μm聚苯乙烯塑料微球以及小麦幼苗根(右图a-d)和茎(右图e, f)、叶(右图g, h)中的2.0 μm聚苯乙烯塑料微球。相关研究刊载在《自然-可持续性》(Nature Sustainability)杂志上
不管是哪种途径,植物中所富集微塑料的含量都与植物的蒸腾作用强度成正相关,蒸腾作用越强,其体内所含的微塑料就越多。
环境扫描电镜显示小麦(左图a和b)以及生菜(右图a和b)新生侧根的生出导致在主根周边产生明显狭缝,相关研究刊载在《自然-可持续性》(Nature Sustainability)杂志上
这些微塑料可能会阻塞植物细胞连接或细胞壁孔,干扰营养物质的传输,影响植物的健康。
目前已有研究报道了在实验条件下,微塑料对小麦、水芹、蚕豆、大葱、玉米等种子及幼苗的生长均具有明显的抑制作用。
你吃的蔬菜水果,可能也逃不掉
除了小麦和生菜,2020年意大利科学家同样在食用蔬菜(胡萝卜、西兰花、土豆)和食用水果(苹果和梨)的样品中发现了微塑料。
生菜和小麦吸收和传输微塑料颗粒的过程及其在食物链中传递路径
如果这些微塑料无法被植物有效排出,那么它必然会随着食物链被一步步传递,而人类处在食物链的顶端,必然会受其影响。
目前,科学家已经在人体粪便中检测到了9种微塑料,最新研究发现微塑料颗粒还存在于人类胎盘中,这说明人类赖以生存的地球正遭受微塑料的广泛影响。
即使摄入微塑料没有明显的副作用,但塑料中的有害化学添加剂(如增塑剂、阻燃剂等)可能对生物体产生较为长远的不良影响。
我们期待科学家能够进一步揭示微塑料对健康的影响,我们更期待科学家不断探寻有效的手段来处理环境中的微塑料。当然,面对微塑料的“入侵”,我们还可以从日常小事做起:
少点一次外卖,便少消耗一套一次性餐具;
多带一次帆布购物袋,便少浪费一个塑料袋。
这既是在拯救环境,也是在拯救我们自己。
本文作者张海鑫是西北农林科技大学资源环境学院博士研究生,范梦苑是西北农林科技大学资源环境学院硕士研究生;
文章经西北农林科技大学资源环境学院黄懿梅教授、杨晓梅副教授和西北农林科技大学水土保持研究所安韶山研究员审阅后发布;
本文获得第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0603)项目的支持。
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