中国环境科学

作者：孙爱, 冯琴霜, 唐炳然, 何强, 李宏

单位：重庆大学环境与生态学院, 三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045

关键词：聚乳酸塑料,氮转化,基因,沉积物

基金：国家自然科学基金资助项目(52370199);重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0092)

为探究生物可降解聚乳酸微塑料(PLA-MPs)对淡水沉积物中氮转化的影响,构建了室内沉积物体系,分别向淡水沉积物中加入0(对照)、0.05%、0.5%、5%(质量比)的PLA-MPs,并在温度为25℃且光照强度为40μE/(m2·s)的条件下培养45d.结果表明,PLA-MPs的加入导致体系中pH值和溶解氧(DO)浓度显著降低而溶解性有机碳(DOC)浓度显著升高(P<0.05),同时促进CO2和CH4的生成.实验结束时,PLA-MPs的添加使NH4+-N的浓度降低,0.05%和0.5% PLA-MPs处理组,NO3--N和TN浓度低于对照组(其上覆水TN浓度相比对照组分别下降了68.44%和61.83%).相反,5% PLA-MPs处理组出现TN积累(实验结束时上覆水TN浓度为5.71mg/L)且显著高于对照组(P<0.05).此外,0.5%和5% PLA-MPs处理组沉积物NO2--N浓度降低并减少了N2O的释放,而0.05% PLA-MPs则与之相反.添加PLA-MPs促进了固氮基因nifH和硝化基因amoA的表达,反硝化基因nirS和nosZ在0.05%和0.5% PLA-MPs处理组富集.而反硝化基因narG丰度仅在0.5% PLA-MPs处理组上调;5% PLA-MPs处理组中narG和nirS基因的丰度下调,nosZ基因的表达呈现先抑制后促进的趋势.研究结果表明,PLA-MPs的加入改变了上覆水及沉积物中的理化性质,促进了固氮和硝化,同时提供碳源增强0.05%和0.5% PLA-MPs处理下的反硝化从而脱氮,但在5% PLA-MPs处理中由于pH过低导致NO3--N和NO2--N的还原受到抑制进而使得TN积累.

来源：2025年第4期

《中国环境科学》期刊编辑部

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