《微塑料对土壤中赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)的动物健康和中HOC在体内生物累积的影响可以忽略不计》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2019-12-27
  • 微塑料作为一种分布最广泛和影响最持久的人为污染物,已成为全球关注的环境问题。目前已有大量研究揭示了微塑料对水生生物的影响,但即使土壤是塑料的主要接纳地和沉积地,关于微塑料对陆地生物群潜在影响的研究还是相对较少。本研究将蚯蚓“赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)”暴露于农业土壤中不同水平(0,1,5,10和 20% d.w.)的聚乙烯(PE,≤300?μm)和聚苯乙烯(PS,≤250?μm)颗粒中,然后评估其氧化应激情况。经尼罗红染色后,荧光成像清楚地显示赤子爱胜蚓摄取了聚乙烯和聚苯乙烯颗粒。暴露于在最高水平(20%)聚乙烯和聚苯乙烯14天显著(p?<?0.05)增加了过氧化氢酶和过氧物酶的活性,提高了脂质过氧化水平,而抑制了赤子爱胜蚓中过氧化物歧化酶和谷胱甘肽s-转移酶的活性。然而,对于大多数生物化学终点,在修正率≤10%时未检测到明显的影响,这表明在大部分环境条件下微塑料不会引起赤子爱胜蚓产生氧化应激反应。本研究还将赤子爱胜蚓暴露于不同水平(0,0.1,1,5和 10% d.w.)的聚乙烯和聚苯乙烯颗粒中,以评估微塑料对多环芳香烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)在赤子爱胜蚓体内生物累积的影响。在微塑料存在,修正率≥1%的情况下,赤子爱胜蚓组织中多环芳香烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的浓度降低了,这表明微塑料不是增加污染物吸收的载体。这归因于微塑料对污染物的竞争性吸附以及蚯蚓的特定进食行为。生物动力学模型分析证实,摄入微塑料对污染物生物积累的贡献可忽略不计。本研究的发现表明,在与环境有关的条件下,微塑料既不会对赤子爱胜蚓产生明显的毒性作用,也不会增加疏水性污染物在赤子爱胜蚓体内的累积。

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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-06-03
    • 环境等效浓度下(EEC)不同生理水平的铬(Cr)污染土壤中,毒性敏感性是完全未知的。将赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)这种蚯蚓暴露于EEC水平的铬污染土壤(称为Cr-CS),以观察其整个身体、器官、组织、亚细胞结构和代谢水平的诱导毒性特征。结果表明,对照组和Cr-CS组赤子爱胜蚓在存活率、重量和肠道微生物的多样性方面无显著差异(p> 0.05)。形态学定性组织病理学和亚细胞评估显示蚯蚓存在明显受伤。细胞器损伤结合代谢变化为证明Cr-CS破坏细胞核并很可能扰乱了蚯蚓的核酸代谢提供了额外的证据。2-己基-5-乙基-3-呋喃磺酸盐、二甲基甘氨酸、甜菜碱和鲨肌醇是敏感的和相对定量的代谢物,基于它们在多变量分析模型中的显着权重被推荐作为Cr-CS的潜在生物标志物。此外,与对照组相比,Cr-CS组蚯蚓肠道的伯克氏菌(Burkholderiaceae),肠杆菌(Enterobacteriaceae)和Microscillaceae的相对丰度显着增加,尤其是伯克氏菌(Burkholderiaceae)(增加了13.1%),而气单胞菌(Aeromonadaceae)的相对丰度显着下降了5.6%。这些结果让我们从蚯蚓的不同生理水平中了解了EEC水平下铬污染土壤的毒性效应,并拓展了我们对铬污染土壤生态系统中蚯蚓肠道微生物群的组成和敏感性的认识。此外,如果未来继续跟踪研究蚯蚓的基因组学和蛋白质组学,结合蚯蚓肠道微生物和代谢的毒性反应,将为改善Cr-CS的不良结果路径和毒性机制提供重要数据。
  • 《农业土壤中的塑料微粒》

    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:金慧敏
    • 发布时间:2016-11-01
    • 塑料微粒(Microplastics)变成了全球日益关注的环境问题。目前,人们关注塑料微粒的焦点是海洋和它们对海洋生物的影响,而土壤中的塑料微粒在很大程度上被人们所忽略。研究人员缺乏对农业景观中由于污泥施用引起的塑料微粒的潜在影响的认识。 污泥是废弃物,但在农业和园艺中也被看做是一种资源。污泥可以制造营养价值较高的肥料,但是污泥中积累了大量的塑料微粒。现在,城市污水处理厂的污泥作为肥料的替代品施入到了农田中。虽然考虑了不同污泥中的有害物质,但塑料微粒没有被考虑,没有分析其对食物安全的影响。最近瑞典农业科学大学的科研人员对其进行了研究,其研究成果发表在了《Environmental Science & Technology》期刊上。 Nizzetto等人估计,在欧洲和北美,每年有约110000至730000吨的塑料微粒被施入到农业土壤中,这比目前评估的所有海洋中的塑料微粒的总和还要多。科研人员利用模型INCA Microplastics 评估了塑料微粒的风险,并评估了污泥管理的情景。这是目前第一个能够模拟塑料微粒施用的模型,它能够模拟塑料微粒在土壤和水体中的循环。进一步的研究需要分析相关问题,找到相关解决方案,以确保循环经济的安全。 论文信息:A theoretical assessment of microplastic transport in river catchments and their retention by soils and river sediments. 期刊信息:Environ. Sci.: Processes Impacts, 2016; 18 (8): 1050 论文链接地址(DOI): http://dx.doi.org/10.1039/C6EM00206D