东北地理所在微塑料影响蚯蚓吸收多环芳烃的研究中取得进展

微塑料（MPs）是直径小于5 mm的塑料碎片，广泛存在于水环境和海洋生物中。它们可以通过农膜降解、污水灌溉、施用污泥和有机肥等途径进入土壤。MPs会影响环境中其它污染物的行为，并对生物体造成有害影响。迄今为止，不同粒径MPs对陆生无脊椎动物积累有机污染物的影响仍不清楚。

中科院东北地理所环境生态学科组研究人员以赤子爱胜蚯蚓为研究对象，研究了聚苯乙烯MPs对蚯蚓积累和降解多环芳烃菲的影响及其机理。研究结果表明，较大粒径的MPs（10和100 μm）在第一周促进了蚯蚓对菲的积累，而100 nm的MPs抑制了蚯蚓体内菲的降解。结果表明，微米级MPs与菲共存的条件下对蚯蚓造成更高的遗传毒性，10 μm MPs在蚯蚓体内积累最多并对蚯蚓体腔细胞的DNA损伤最严重。生物标志物及其mRNA表达水平表明，大粒径的MPs对蚯蚓的损伤更严重，从而导致蚯蚓在实验初期对菲的积累增加。此外，高通量测序结果表明，纳米MPs显著降低了蚯蚓肠道内菲降解菌的丰度，从而导致菲的残留浓度最高。本研究阐明了MPs的粒径效应及其对陆生生物积累有机污染物的影响。

Fig. 1. The concentrations of phenanthrene (A) and fluorescent MPs (B) in earthworms. Different letters indicate significant differences (p < 0.05).

Fig. 2. Comet images of earthworm coelomocytes (A) and relative mRNA levels of CAT (B) after 21 days of exposure to PS-MPs. Different letters indicate significant

Fig. 3. Relative abundance of bacterial at phylum levels present in the earthworm gut and soil among different treatments. Categories with relative abundance <1% were clustered into “Other”.

研究成果发表在环境领域Top期刊Journal of Hazardous Materials（IF=9.038）上。本研究第一作者为博士生徐光辉，通讯作者为于泳研究员。该研究得到了国家自然科学基金项目(41977336), 吉林省自然科学基金项目(20200201043JC) 以及中国科学院战略性先导研究项目(XDA23070502)的共同资助.

论文信息: Guanghui Xu, Yang Liu, Xue Song, Ming Li, Yong Yu*. Size effects of microplastics on accumulation and elimination of phenanthrene in earthworms. 2021, 403, 123966.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123966