近日，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所团队在《危险材料杂志》发表研究，首次系统解析了生物降解地膜PBAT在土壤中释放微塑料的动态过程及微生物群落响应特征，为评估可降解塑料环境风险提供了关键依据。
研究背景：可降解塑料的环境争议
聚乙烯（PE）地膜因不可降解性成为土壤微塑料污染的主要来源，而具有生物降解特性的聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯（PBAT）被视为替代材料。但此前研究发现，PBAT在自然环境中会释放微塑料，且释放速率高于PE，其环境安全性争议阻碍了应用推广。土壤作为微塑料的“储存库”，亟需明确PBAT微塑料的降解动态及对土壤生态的影响。
核心发现：微塑料释放的三阶段特征
研究将PBAT薄膜埋入土壤培养180天，发现主要释放<10微米的膜状微塑料，其尺寸和形状随降解过程显著变化，微塑料丰度呈现“先增后减”的动态规律：
初始释放阶段（0-30天）：PBAT薄膜表面开始被微生物侵蚀，微塑料释放量快速上升；
关键释放阶段（60-120天）：微塑料丰度达峰值，主要为小于10μm的膜状颗粒；
关键降解阶段（150-180天）：微塑料总量较峰值减少74.7%，显示土壤微生物的降解作用显著。
微生物群落的协同作用机制
真菌作用：以腐生真菌（如腐木菌、裂丝菌）为主，通过物理破碎PBAT薄膜促进微塑料释放。
细菌作用：优势细菌（如疣微菌群）将PBAT微塑料作为碳源降解，加速其分解。
功能基因分析表明，碳代谢和塑料降解相关基因的表达在不同阶段呈现显著差异，印证了微生物群落的动态功能分工。
环境意义与应用启示
该研究证实，PBAT微塑料短期存在但可能被微生物吸收，减少长期污染风险；同时会改变土壤理化性质（如pH、氮磷含量）及微生物多样性。
研究成果为设计“环境友好型”生物降解地膜提供了理论基础：通过调控土壤微生物群落（如富集疣微菌门），可加速微塑料降解；同时需优化PBAT材料配方，降低微塑料初始释放量。这一发现对完善可降解塑料环境风险评估体系具有重要参考价值。
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