新疆石河子垦区农田土壤微塑料污染特征、来源解析与风险评估

《Science of The Total Environment》：Occurrence characteristics, source analysis, and risk assessment of microplastics in agricultural soils: A case study on Shihezi Reclamation Area, Xinjiang, China

　　本文系统研究长期覆膜农田土壤中微塑料（MPs）的赋存特征，揭示其随土层深度（0-100 cm）的分布规律（表层7040±814 n·kg?1），明确覆膜年限与MPs丰度呈正相关。通过激光直接红外光谱鉴定以聚乙烯（38.78%）为主成分，解析农膜残片、滴灌带磨损等五大污染来源，首次评估该区域为I级生态风险且无非致癌健康危害，为干旱区农业微塑料污染防治提供关键科学依据。

　　

研究区域与样品采集

石河子垦区（43°26′–45°20′N, 84°58′–86°24′E）坐落于天山北麓中段，土壤以壤土为主。这里拥有典型的温带大陆性气候，年均气温徘徊在25.1–26.1°C，年降水量仅125.0–207.7毫米。漫长的冬季和常年少雨的干旱特征，使得农业生产高度依赖人工措施。

微塑料的丰度与分布

石河子垦区采集的土壤和水样中，微塑料（MPs）的检出率高达100%（图2a）。土壤中MPs的丰度波动范围在518–19,878 n·kg^?1之间，相当活跃！所有土壤样本在0–30厘米、30–60厘米和60–100厘米土层的平均MPs丰度分别为7040±814、5653±808和4457±1102 n·kg^?1。表层土壤（0–30厘米）的MPs丰度高于以往在新疆地区的研究报道，说明问题不容小觑。

结论

本研究揭示了新疆石河子垦区农田环境中微塑料（MPs）的丰度、尺寸和类型奥秘。所有土壤样本在0–30厘米、30–60厘米和60–100厘米土层的平均MPs丰度分别为7040±814、5653±808和4457±1102 n·kg^?1。而排水沟渠中的MPs丰度更高，范围在52–81 n·L^?1，这些土壤中的MPs通过农田退水被携带进了排水系统。MPs的丰度与塑料地膜的累积使用年限呈现出明显的正相关关系，这就像在土壤中留下了时间的印记。