我國學者與海外合作者在植物富集微塑料研究方面取得進展

　　圖 天津地區大氣、樹葉和蔬菜中的目標微塑料濃度變化

　　在國家自然科學基金項目（批準號：42077336、42177373）、國家重點研發計劃項目等資助下，南開大學汪磊教授、孫紅文教授團隊與美國麻省大學阿默斯特分校邢寶山教授等合作者在植物富集微塑料研究方面取得進展。相關研究成果以“葉片吸收促進植物對微塑料的富集（Leaf absorption contributes to accumulation of microplastics in plants）”為題，于2025年4月9日在《自然》（Nature）上發表。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08831-4。

　　植物吸收是污染物進入食物鏈的重要途徑。被根系吸收的微塑料受到凱氏帶阻斷等機制影響，向植物地上部分的運移效率較低，進入食物鏈的風險受限。微塑料廣泛存在于大氣環境中，具有區域遷移能力，粒徑分布低于水土等環境介質。高劑量暴露實驗顯示，植物葉片可直接吸收納米塑料微球。然而，大氣環境微塑料粒徑較小，經植物葉片吸收的微塑料表征存在困難，真實環境中植物葉片是否直接吸收大氣環境微塑料尚未獲得有力證明。

　　研究團隊選取滌綸生產企業、垃圾填埋場等典型區域，針對植物葉片對大氣環境中微塑料的潛在吸收行為開展野外調查與實驗室模擬研究。采用自主創建的“化學解聚－單體化合物質譜檢測”等技術定量表征樹葉中聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）微塑料及塑料低聚物的污染水平。發現部分植物葉片中PET和PS聚合物的濃度最高可達104 ng/g，且與葉片生長時間、葉片氣體交換能力和大氣污染水平具有顯著相關性。采用高光譜成像（HSI）和原子力顯微鏡－紅外光譜聯用技術（AFM-IR），在現場植物葉片中觀測到被吸收的PET、PS、尼龍（PA）與聚氯乙烯（PVC）的聚合物復合體顆粒。采用現場微塑料粉塵、熒光標記微塑料顆粒、銪標記微塑料顆粒開展多種形式暴露實驗，利用HSI、激光共聚焦顯微鏡、激光剝蝕電感耦合等離子體質譜表征手段，揭示了微塑料被植物葉片的氣孔吸收，通過質外體途徑轉運至維管組織及在葉片毛狀體中積累的行為規律。

　　該研究通過質譜學和光譜學手段攻克了真實環境植物樣品中微塑料定性與定量表征的技術難點，證實了植物葉片廣泛具備對大氣環境中微塑料的吸收能力，并采用標記顆粒物原位示蹤方法闡明了植物葉片對微塑料的吸收、運移和積累路徑。研究揭示了植物葉片吸收大氣環境中的微塑料是環境微塑料進入食物鏈的重要途徑，推動了微塑料污染研究領域的認知進步，是我國在微塑料污染研究領域取得的又一引領性成果。