我国学者与海外合作者在植物富集微塑料研究方面取得进展

　　图 天津地区大气、树叶和蔬菜中的目标微塑料浓度变化

　　在国家自然科学基金项目（批准号：42077336、42177373）、国家重点研发计划项目等资助下，南开大学汪磊教授、孙红文教授团队与美国麻省大学阿默斯特分校邢宝山教授等合作者在植物富集微塑料研究方面取得进展。相关研究成果以“叶片吸收促进植物对微塑料的富集（Leaf absorption contributes to accumulation of microplastics in plants）”为题，于2025年4月9日在《自然》（Nature）上发表。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08831-4。

　　植物吸收是污染物进入食物链的重要途径。被根系吸收的微塑料受到凯氏带阻断等机制影响，向植物地上部分的运移效率较低，进入食物链的风险受限。微塑料广泛存在于大气环境中，具有区域迁移能力，粒径分布低于水土等环境介质。高剂量暴露实验显示，植物叶片可直接吸收纳米塑料微球。然而，大气环境微塑料粒径较小，经植物叶片吸收的微塑料表征存在困难，真实环境中植物叶片是否直接吸收大气环境微塑料尚未获得有力证明。

　　研究团队选取涤纶生产企业、垃圾填埋场等典型区域，针对植物叶片对大气环境中微塑料的潜在吸收行为开展野外调查与实验室模拟研究。采用自主创建的“化学解聚－单体化合物质谱检测”等技术定量表征树叶中聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）微塑料及塑料低聚物的污染水平。发现部分植物叶片中PET和PS聚合物的浓度最高可达104 ng/g，且与叶片生长时间、叶片气体交换能力和大气污染水平具有显著相关性。采用高光谱成像（HSI）和原子力显微镜－红外光谱联用技术（AFM-IR），在现场植物叶片中观测到被吸收的PET、PS、尼龙（PA）与聚氯乙烯（PVC）的聚合物复合体颗粒。采用现场微塑料粉尘、荧光标记微塑料颗粒、铕标记微塑料颗粒开展多种形式暴露实验，利用HSI、激光共聚焦显微镜、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱表征手段，揭示了微塑料被植物叶片的气孔吸收，通过质外体途径转运至维管组织及在叶片毛状体中积累的行为规律。

　　该研究通过质谱学和光谱学手段攻克了真实环境植物样品中微塑料定性与定量表征的技术难点，证实了植物叶片广泛具备对大气环境中微塑料的吸收能力，并采用标记颗粒物原位示踪方法阐明了植物叶片对微塑料的吸收、运移和积累路径。研究揭示了植物叶片吸收大气环境中的微塑料是环境微塑料进入食物链的重要途径，推动了微塑料污染研究领域的认知进步，是我国在微塑料污染研究领域取得的又一引领性成果。