近期,國際權威科學期刊《自然》上發表了一項引人注目的研究成果,該成果由南開大學環境科學與工程學院汪磊教授、孫紅文教授團隊攜手美國麻省大學阿默斯特分校邢寶山教授團隊,以及中國科學院生態環境研究中心、東北大學和北京市農林科學院共同完成。
這項研究的焦點是植物葉片對大氣中微塑料的吸收行為,以及這一行為對微塑料在植物體內積累的影響。研究題為《葉片吸收:植物富集微塑料的新途徑》,它揭示了微塑料如何通過葉片氣孔進入植物體內,并在維管束和毛狀體中積累的科學機制。
研究團隊采用了一系列高精尖的檢測技術,如質譜、高光譜和原子力顯微鏡-紅外光譜聯用,克服了環境樣品中微塑料粒徑小、生物富集水平難以量化的難題。通過這些技術,他們首次在真實環境中成功觀測到了植物葉片內被吸收的微塑料顆粒,并建立了葉內微塑料富集與大氣微塑料之間的直接聯系。
研究還進一步在模擬暴露實驗中闡明了微塑料的吸收和富集機制。實驗結果顯示,微塑料能夠通過葉片氣孔被植物吸收,隨后通過質外體途徑進入維管束,并在毛狀體中積累。這一發現不僅填補了植物吸收大氣微塑料研究領域的空白,還首次明確指出葉片吸收是微塑料進入食物鏈和人體的重要途徑。
研究還關注了蔬菜中微塑料的濃度水平,并指出露天種植的葉菜類蔬菜對人類微塑料暴露的貢獻不容忽視。這一發現揭示了植物在微塑料從環境進入食物鏈,進而可能對生態系統和人體健康造成潛在風險中的關鍵作用。
南開大學作為此次研究的第一通訊單位,汪磊教授、邢寶山教授和孫紅文教授共同擔任論文的通訊作者。而該論文的第一作者則是南開大學環境科學與工程學院2021級環境科學專業的博士研究生李燁。
這項研究得到了國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金面上項目和亞太氣候組織國際合作項目的資助,體現了我國在微塑料污染研究領域的前沿探索和國際合作能力。