我國西北覆膜農田土壤微塑料數量及分布特徵

2020-12-25 農業環境科學

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來源:《農業環境科學學報》2020 年 11 期

作者:程萬莉1,樊廷錄1,2*,王淑英1,李尚中1,張建軍1,趙剛1,王磊1,黨翼1

單位:1. 甘肅省旱作區水資源高效利用重點實驗室/甘肅省農業科學院旱地農業研究所;2. 甘肅省農業科學院

摘 要

採集甘肅和陝北9 個縣區27 塊長期覆膜農田的81 份土壤樣品,採用密度浮選分離和加熱分析法,並結合顯微鏡掃描統計微塑料數量和面積。

結果表明:西北覆膜農田土壤微塑料含量很高,地塊之間差異極大,0~30 cm土層微塑料豐度5.8×102~1.189×104 pieces·kg-1,平均(5.09±1.21)×103 pieces·kg-1,微塑料面積82~4 155 mm2·kg-1,平均(1.04±0.20)×103 mm2·kg-1,微塑料大小平均0.19 mm2·piece-1,最大7.11 mm2·piece-1。按微塑料面積大小將其分為5 個組,其中0~0.05 mm2·piece-1 和0.05~0.3 mm2·piece-1 組內的微塑料豐度分別佔比38.8%和43.6%、面積分別佔比8.7%和36.5%,0.3~0.6、0.6~1.0、>1.0 mm2·piece-1 組內的豐度佔比分別為10.5%、4.6%和2.5%、面積分別佔比22.1%、16.8%和15.9%,即農田微塑料豐度隨顆粒變小而增加。隨著地膜覆蓋年限增加,土壤中小顆粒微塑料豐度和面積所佔比例增加,微塑料大小 <0.05 mm2·piece-1 的豐度和面積所佔比例覆膜28 a 較5 a 分別提高了44.9%和85.2%,而>0.3 mm2·piece-1 的豐度和面積佔比卻明顯下降。

長期覆膜農田土壤微塑料數量大,隨覆膜時間增加顆粒變小豐度增加,土壤潛在汙染加重。

結 論

西北作為我國地膜用量和覆蓋面積最大的地區,覆膜農田普遍存在著土壤微塑料,並且數量較高,0~30 cm 土層每千克幹土中微塑料豐度和面積為(5.09±1.21)×103 pieces 和(1.04±0.20)×103 mm2,微塑料平均大小0.19 mm2·piece-1。長期覆膜農田面積 <0.3 mm2·piece-1 的微塑料數量佔82.4%、面積佔45.2%,特別是 <0.01、<0.1 mm2·piece-1 範圍內的微塑料數量佔4.5%、57.8%,即土壤微塑料主要以微米級存在。隨著地膜覆蓋時間延長,農田土壤中 <0.3 mm2·piece-1 的微塑料數量和面積所佔比例均明顯增加,>0.3 mm2·piece-1 的微塑料數量和面積佔比卻下降,預示著大顆粒會逐漸向小顆粒轉化,一定時期內農田土壤微塑料潛在汙染將呈現出加重趨勢。

責任編輯:鄭慶祥

校對和審核:潘淑君 王農

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