【摘 要】
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土壤团聚体作为土壤结构的基本组成单元,其粒径分布和稳定性是反映土壤性质的重要因素。微塑料作为一种新兴的环境污染物,近年来引起学者们的广泛关注。长期留存于土壤中的微塑料会改变土壤团聚体组成的方式,从而影响土壤结构和理化性质。胞外聚合物(EPS)是环境中微生物产生的高分子聚合物,在促进颗粒聚集和保持结构稳定方面起着重要作用,有利于土壤团聚体的形成和稳定。本研究通过向土壤团聚体中分别加入5%和10%(w
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土壤团聚体作为土壤结构的基本组成单元,其粒径分布和稳定性是反映土壤性质的重要因素。微塑料作为一种新兴的环境污染物,近年来引起学者们的广泛关注。长期留存于土壤中的微塑料会改变土壤团聚体组成的方式,从而影响土壤结构和理化性质。胞外聚合物(EPS)是环境中微生物产生的高分子聚合物,在促进颗粒聚集和保持结构稳定方面起着重要作用,有利于土壤团聚体的形成和稳定。本研究通过向土壤团聚体中分别加入5%和10%(w/w)含量的聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)微塑料以及不同含量的胞外聚合物,测量土壤p H、电导率(EC)、阳离子交换量(CEC)、有机碳(TOC)、全氮(TN)、速效磷(AP)、EPS等的变化,探究微塑料和EPS对土壤团聚体稳定和性质的影响,结果表明:(1)PE微塑料影响团聚体性质,且不同浓度的微塑料在不同团聚体上表现出差异性。PE微塑料降低团聚体的p H值,而不同粒径团聚体的EC值受到的影响也不同,PE-10%在大团聚体中抑制AP的含量,但PE-5%却对其形成有促进作用,而PE-5%对C、N元素的抑制程度则高于PE-10%,A3-A4团聚体中PE-10%显著减少EPS含量,A1和A2团聚体的情况则相反。(2)PVC微塑料对团聚体p H和EC的影响较小,A1-A3团聚体的CEC含量在PVC-10%的作用下明显减小,但其养分含量却明显上升,小型团聚体的养分含量在PVC微塑料作用下则显著下降,相比于PE微塑料,低浓度的PVC添加量对土壤EPS含量的抑制作用则更加明显。(3)添加的胞外聚合物成分(海藻酸钠、牛血清蛋白、腐殖酸)对团聚体的稳定性都有影响,其中海藻酸钠(SA)促进团聚体的稳定,牛血清蛋白(BSA)和腐殖酸(HA)则导致团聚体稳定性减小,导致p H和EC增加、CEC含量减少,各养分含量和EPS分泌也有所增加。微塑料对不同粒径土壤团聚体的影响有差异性,影响土壤结构和性质,限制其EPS的分泌,而胞外聚合物在促进团聚体的稳定性和改善团聚体养分循环等方面有重要作用,在保证农业土壤质量和土壤系统的健康方面有着积极意义。
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