土壤学报

作者：李霞，李彦霈，郑亚兰，代允超，贾汉忠

单位：李霞，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；,李彦霈，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；,郑亚兰，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；,代允超，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100;农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室, 陕西杨凌 712100；daiyc2018@163.com,贾汉忠，西北农林科技大学资源环境学院, 陕西杨凌 712100；jiahz@nwafu.edu.cn,

关键词：土壤动物;微塑料;老化;生态毒性

基金：国家重点研发计划项目（2024YFC3713900）、中国博士后科学基金项目（2023M742856）资助

微塑料（MPs）对土壤动物的生态毒性被广泛认知，但不同暴露时间下MPs的老化程度及其对土壤动物的毒性效应差异和毒性动态变化过程知之甚少。本研究通过微宇宙暴露试验，对比了聚乙烯微塑料（PE-MP）和聚乳酸微塑料（PLA-MP）暴露30天和60天的老化程度及其对蚯蚓的生态毒性。研究结果显示，PE-MP和PLA-MP老化后，在717 cm-1和1 000～1 257 cm-1范围内的特征峰强度发生显著变化；PE-MP的羰基指数（Carbonyl Index，CI）从0.26增加至0.72，PLA-MP的CI值从3.23增加至3.35；同时，扫描电子显微镜（SEM）观察证实两种MPs表面均出现明显的裂缝和断裂等老化迹象。进一步研究发现，MPs老化显著增强了其对蚯蚓的毒性。暴露于PE-MP和PLA-MP均破坏了蚯蚓体内的氧化-抗氧化平衡，诱发活性氧（ROS）水平变化和氧化应激。暴露60天后，PE-MP和PLA-MP暴露处理蚯蚓体内丙二醛活性分别增加了36.22%（PE-MP）和11.47%（PLA-MP）；谷胱甘肽-S转氨酶活性增加了107.32%和33.44%；超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性分别降低了27.07%和30.62%，24.78%和55.51%，52.90%和47.78%。SEM与组织病理分析表明，相较于PE-MP，暴露于PLA-MP的蚯蚓表皮和肠道组织损伤更为明显，且随着暴露时间延长，两种MPs在肠道中的生物累积量由初始的2.50±0.28 μg·mg-1显著增加至6.17±0.13 μg·mg-1，这种累积效应最终导致蚯蚓产生不可逆的生理功能障碍。综上所述，PE-MP和PLA-MP在土壤中的老化过程均会对赤子爱胜蚓造成显著的生理损伤，并诱导发生氧化应激反应。值得注意的是，相较于PE-MP，PLA-MP更易老化，并诱导更强的生理毒性。

来源：2026年第2期

《土壤学报》期刊编辑部

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