Более 90% пластиковых отходов попадают в почву, где они разлагаются до микропластика, невидимого невооружённым глазом. Загрязнение почвы микропластиком представляет серьёзную угрозу для здоровья почвы, поскольку может нанести вред важным микробным сообществам и снизить урожайность сельскохозяйственных культур. Присутствие этого крошечного пластика также может усугубить изменение климата за счёт увеличения выбросов парниковых газов, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Environmental Science & Technology.
Предыдущие исследования были ограничены
Большинство предыдущих исследований фокусировались на одном виде пластика и его влиянии на функции почвы и круговорот питательных веществ. Однако микропластики не встречаются изолированно. Тем не менее Йи-Фэй Ван и Донг Чжу из Института городской среды Китайской академии наук вместе с коллегами решили изучить совместное воздействие различных видов пластмасс на почву и ключевые функции, такие как круговорот азота.
Эксперимент в лаборатории
Чтобы оценить масштаб проблемы, команда провела эксперимент в лаборатории, используя образцы почвы, смешанные с шестью различными типами пластика, включая полиэтилентерефталат (ПЭТ) и поливинилхлорид (ПВХ). Они создали четыре отдельные группы с разным уровнем содержания пластика — от нуля (контрольная группа) до пяти различных типов пластика. После 40 дней инкубации они собрали почву и провели несколько тестов, включая измерение свойств почвы, таких как кислотность и активность ключевых ферментов, а также секвенирование ДНК для идентификации бактерий и связанных с ними функциональных генов.
Результаты анализа
Анализ показал, что увеличение разнообразия микропластика приводит к значительным изменениям в состоянии почвы. Например, пластиковая смесь значительно повысила pH почвы (сделав её более щелочной) и увеличила содержание углерода в почве.
Однако одним из наиболее важных выводов стало то, что разнообразие микропластика повысило активность генов бактерий, ответственных за денитрификацию. Это процесс, при котором бактерии преобразуют растительные питательные вещества в газообразный азот, который затем выделяется в атмосферу. Это не только снижает плодородие почвы, но и приводит к выбросам закиси азота — парникового газа, который в 300 раз сильнее способствует потеплению планеты, чем углекислый газ. Основной причиной ускоренной потери азота стало семейство бактерий, известное как Rhodocyclaceae.
«Наши результаты способствуют более глубокому пониманию экологических последствий загрязнения микропластиком для здоровья почвы и круговорота питательных веществ», — написали исследователи в своей статье. «Что ещё более важно, они подчёркивают необходимость включения разнообразия микропластиков в стратегии управления почвой для снижения потерь азота и защиты экосистемных услуг почвы».
© 2025 Science X Network
Больше материалов по теме «Науки о Земле»