摘要:科学家发现,森林土壤正默默累积大量微塑料,其浓度甚至高于许多城市和农业土壤——而这主要来自大气沉降。这项由德国达姆施塔特工业大学开展的研究,首次系统量化了森林生态系统中微塑料的分布与来源,揭示了一个被长期忽视的污染路径。
科学家发现,森林土壤正默默累积大量微塑料,其浓度甚至高于许多城市和农业土壤——而这主要来自大气沉降。这项由德国达姆施塔特工业大学开展的研究,首次系统量化了森林生态系统中微塑料的分布与来源,揭示了一个被长期忽视的污染路径。
研究方法与发现
研究团队在德国中部四个森林点位的不同土层(枯枝落叶层Oᵢ、分解有机层Oₑ/Oₕ、矿质土层A/B)以及林下降雨(throughfall)中采集样本,采用统一的提取方法(检测限20μm)和μFTIR成像技术进行分析。结果发现:
•土壤微塑料浓度高达 120–13,300颗粒/千克,均值达4440±3690颗粒/千克;
•微塑料储量从表层向下显著增加,底层矿质土(B层)储量最高,达23万颗粒/平方米;
•林下降雨通量为每日0.6–35颗粒/平方米,聚合物组成与土壤高度相似。
土壤:微塑料的深层聚集地
研究发现,微塑料并非停留在表层,而是随枯落物分解和生物扰动逐渐向下迁移。有机层(Oₑ/Oₕ)中微塑料浓度最高,但矿质土层因厚度和密度更大,成为最主要的“储存库”。这表明森林土壤不仅接收微塑料,还通过生态过程将其长期保留在系统中。
大气沉降:看不见的输入途径
林下降雨中的微塑料与土壤中的在粒径、形态和聚合物类型上高度一致,排除了地面来源(如废弃物、旅游活动)的主导影响。聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚酰胺(PA)占主要比例,与全球塑料生产结构吻合。
70年积累:从无到有的污染图景
通过回溯模型,研究者估计自1950年以来,仅靠大气沉降的持续输入,就足以在森林土壤中积累当前观测到的高浓度微塑料。极端情景下,70年的累积沉降量可达55万颗粒/平方米,与实际测定值高度吻合。
环境意义:森林成为污染指示器
该研究明确提出:森林可作为大气微塑料污染的天然指示系统。其土壤中积累的微塑料不仅反映区域污染水平,也凸显大气扩散对偏远生态系统的深远影响。研究者呼吁将大气沉降纳入微塑料源解析的整体框架中——它可能比我们想象中更重要。
信源:https://www.nature.com/articles/s43247-025-02712-4
来源:科学往前飞评