微塑料可经皮肤接触、吸入与摄入进入人体，被指与多种健康问题相关。现代农业除地膜外，污水灌溉、有机肥与畜禽粪、化肥包衣、塑料管材与设备、径流与大气沉降等均可能将微塑料带入土壤。孟加拉多数农田并不使用地膜，但非覆膜地仍可能因灌溉与施肥而持续输入微塑料。现有研究多集中于覆膜地，对非覆膜农田在不同地理区与土层中的微塑料污染缺乏系统证据。本文以孟加拉非覆膜农田为对象，旨在量化微塑料的种类、形态与土层分布，解析潜在来源，并对农业从业者进行概率健康风险评估。
图1. 采样点分布
研究过程与结果
研究在孟加拉五类区域开展取样：农村、集市周边、工业区、海岸区与科研试验区。每区采用螺旋钻在0-5、5-10、10-15 cm三层取未扰动土，随机五点混合成代表性样。样品风干、过筛后，以过氧化氢消解有机质并用氯化钠溶液进行密度分离，浮选颗粒经滤膜收集。荧光显微镜用于形态观察，傅里叶变换红外光谱用于聚合物类型判定。全流程使用金属器具与超纯水并设置空白以控制污染。
图2. 微塑料形态 (a) 小颗粒；(b) 纤维；(c) 碎片；(d) 薄膜；(e) 不规则
图3. 颗粒FTIR图谱
共识别出八类聚合物：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯醇与聚四氟乙烯。不同聚合物在土壤中的浓度总体介于0.6 ± 0.21至3.71 ± 2.36个/克土。形态上，在全部土层均观察到纤维、薄膜、颗粒、碎片及不规则形状。按聚合物相对比例计算，聚对苯二甲酸乙二醇酯约占28.96%，低密度聚乙烯22.09%，聚丙烯16.72%，聚乙烯醇16.12%，高密度聚乙烯12.24%，聚四氟乙烯2.39%，聚偏二氟乙烯0.90%，聚氯乙烯0.60%。
图4. 聚合物相对分布
从地域看，单位质量土壤中的微塑料颗粒数在6.44至8.67个/克之间，区域差异显著。海岸区最高 (8.67)，集市区最低 (6.44)。工业区中，聚对苯二甲酸乙二醇酯与低密度聚乙烯水平较高，推测与一次性包装物及聚乙烯薄膜的不当处置有关；科研区聚对苯二甲酸乙二醇酯占比也偏高，可能与有机物料夹带有关。海岸区中聚丙烯、低密度聚乙烯与聚对苯二甲酸乙二醇酯较突出。聚氯乙烯与聚偏二氟乙烯仅见于海岸与农村区，提示灌溉渠道可能为输入路径。
图5. 分区分布
按土层看，三层均检出微塑料，未呈单调随深度变化的趋势：0-5 cm、5-10 cm、10-15 cm层的单类聚合物范围分别为0-2.1 ± 0.38、0-2.87 ± 0.55、0-2.0 ± 0.34个/克。表层0-5 cm以低密度聚乙烯最高 (2.13)，其次为聚对苯二甲酸乙二醇酯 (2.00)；5-10 cm层聚对苯二甲酸乙二醇酯升至峰值 (2.87)，而低密度聚乙烯降至0.8；10-15 cm层高密度聚乙烯显著下降，而聚对苯二甲酸乙二醇酯保持相对稳定，显示不同聚合物在迁移或残留上的差异。
图6. 土层分布
主成分分析给出三类主源：其一为灌溉相关来源，包含聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯与聚氯乙烯衍生物，可能与地表水取用与聚氯乙烯输水管道有关；其二为有机肥来源，主要贡献低密度与高密度聚乙烯；其三为其他工业或设备相关来源，其中聚四氟乙烯可能与农机装备材料磨耗或清洗有关。
图7. 微塑料的主成分分析
健康风险方面，基于聚合物危害分值计算的聚合物风险指数在0.95-2.78之间，均为低风险水平，其中聚氯乙烯在低风险水平内相对较高。估算的人群暴露显示：成人的日摄入量普遍高于儿童；三条暴露途径以摄入贡献最高，其次为吸入与皮肤接触。分区比较，工业区成人与儿童的估算摄入量均最高，其后为科研区、海岸区、农村区与集市区。按聚合物看，工业区的聚对苯二甲酸乙二醇酯贡献最高；海岸与农村区中聚丙烯在部分途径上占优。致癌风险计算值 (总致癌风险约为7.31×10⁻10至1.46×10⁻9) 均低于美国环境保护署建议的1×10⁻6-1×10⁻4范围；除海岸区以外，各区以聚对苯二甲酸乙二醇酯的致癌风险贡献较大，海岸区则以低密度聚乙烯较高。
图8. 孟加拉农业土壤中微塑料的 (a) 区域风险指数；(b)个体风险指数
研究总结
该研究以非覆膜农田为切入点，系统描绘了孟加拉多地理类型农田土壤中微塑料的层间分布、聚合物构成与形态特征，明确了灌溉体系与有机肥料是主要输入源，个别设备相关材料亦可能贡献特定聚合物。就风险而言，基于检测浓度与既定参数的概率评估提示总体健康风险和致癌风险均处于较低水平，但不同聚合物间存在差异，聚氯乙烯在低风险区间内相对突出。结果为非覆膜农田的“基线”提供了数据支撑，也提示管理重点：一是关注灌溉环节，尤其输水材料与水源质量；二是规范有机肥、堆肥与畜禽粪便的处理与施用，降低聚乙烯类输入；三是减少塑料废弃物进入田间与渠道。作者认为，通过在源头与田间环节采取预防性措施，可减缓微塑料向土壤生态系统的进入，并为保障农业生产力与从业者健康提供依据。
阅读英文原文：https://www.mdpi.com/2835594
JoX 期刊介绍
主编：François Gagné, Environment and Climate Change Canada, Canada
期刊主题涵盖异型生物质毒素、异型生物质药理学、环境有害异物、内分泌干扰物、氧化应激、抗生素、生物标记物、纳米粒子、塑料微粒、农药、除草剂。期刊现已被 Scopus, ESCI (Web of Science), PubMed 等数据库收录。
2024 Impact Factor：4.4
2024 CiteScore：6.0
Time to First Decision：27.6 Days
Acceptance to Publication：2.9 Days
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自MDPI开放科学科学网博客。
链接地址：https://wap.sciencenet.cn/blog-3516770-1512817.html?mobile=1
收藏
