近日,資源與環境學院朱魯生教授團隊在《Journal of Hazardous Materials》發表了題為“Effect of flumetsulam alone and coexistence with polyethylene microplastics on soil microbial carbon and nitrogen cycles: Elucidation of bacterial community structure, functional gene expression, and enzyme activity”的研究論文。張靜文博士為該論文的第一作者,朱魯生教授為該論文的通訊作者。
唑咪磺草胺(FLU)對闊葉雜草具有廣譜活性,是三唑并嘧啶磺酰胺類除草劑的代表。隨著塑料產品的廣泛使用,聚乙烯微塑料(MPs)可能會殘留在土壤中。這兩種新型污染物有可能同時存在于土壤環境中。因此,FLU單獨及與MPs復合暴露對土壤微生物的毒性作用亟待明確。
本研究以棕壤為試驗土壤,從細菌群落結構、功能基因表達及酶活性變化等方面明確了FLU單獨(0.05、0.5和2.5 mg kg–1)及與MPs(1%)復合暴露對土壤微生物的影響。結果表明,接觸FLU和FLU+MPs對細菌和真菌的數量有抑制作用。此外,FLU和FLU+MPs會引起氮循環相關功能菌屬發生變化,改變功能基因的表達,有利于固氮作用和反硝化作用,同時抑制硝化作用。在土壤碳循環方面,FLU和FLU+MPs暴露增加了與碳循環相關的菌屬的相對豐度,從而提高了土壤的固碳能力。與單獨暴露于FLU相比,FLU+MPs復合暴露會導致土壤細菌群落組成產生顯著差異,但不會改變土壤中的碳循環和氮循環。
圖1. 暴露于FLU和FLU+MPs后土壤微生物優勢門屬變化
圖2.圖形摘要
綜合生物標志物響應指數結果表明,FLU和FLU+MPs對微生物的毒性存在劑量效應關系。與單獨接觸FLU相比,低濃度FLU(0.05FLU)與MPs復合暴露對土壤微生物的毒性增加,中、高濃度FLU(0.5FLU和2.5FLU)與MPs復合暴露對土壤微生物的毒性降低。
本研究闡明了FLU單獨及與MPs復合暴露對微生物的毒理效應,填補了FLU毒理學數據的空白。
該研究得到了國家自然科學基金的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132367
編 輯:萬 千
審 核:賈 波