微塑料通過(guò)長(zhǎng)期的農(nóng)用地膜殘留、有機(jī)肥和污泥的施用、地表水灌溉和大氣沉降等方式進(jìn)入土壤環(huán)境。在我國(guó)上海城郊淺表層(0~3 cm)和深表層(3~6cm)土壤中，分別發(fā)現(xiàn)粒徑為20~5 mm的微塑料豐度達(dá)到78.00個(gè)·kg-1土和62.50個(gè)·kg-1土，而粒徑為5~2cm的塑料豐度達(dá)到6.75個(gè)·kg-1土和3.25個(gè)·kg-1土，且有48.79% 和59.81% 的塑料粒徑小于1 mm。在滇池周邊的農(nóng)田和河岸森林土壤中也發(fā)現(xiàn)微塑料豐度達(dá)7100~42 960個(gè)·kg-1土(平均18 760個(gè)·kg-1土)，且95% 的微塑料粒徑在0.05~1 mm 之間。在歐洲農(nóng)田中，污泥施用使得土壤中微塑料顆粒達(dá)到1000~4000個(gè)·kg-1土。在澳大利亞悉尼工業(yè)區(qū)土壤中微塑料含量高達(dá)0.03%~6.7%。這些進(jìn)入土壤中的微塑料，在長(zhǎng)期的風(fēng)化作用、紫外照射及其與土壤中其他組分的相互作用下，表面逐步老化、粗糙，顆?；蛩槠呀?，粒徑變小，比表面積增大，吸附位點(diǎn)增加，表面官能團(tuán)增多，疏水性增強(qiáng)，辛醇/水分配系數(shù)升高，在土壤pH、鹽度、有機(jī)質(zhì)和離子交換等復(fù)雜因素的調(diào)控下，對(duì)土壤中重金屬和多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥、抗生素等有機(jī)污染物的吸附能力顯著增強(qiáng)，從而改變土壤的理化性質(zhì)，影響土壤生態(tài)系統(tǒng)健康。

微塑料進(jìn)入土壤可以影響土壤的結(jié)構(gòu)及其他物理性質(zhì)。de Souza Machado 等研究發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境相關(guān)濃度下，微塑料可以影響土壤容重、水力特征以及團(tuán)聚體的變化。此外，不同微塑料的影響存在較大差異，如聚酯顯著降低土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體，而聚乙烯則可以顯著提高土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的量。一項(xiàng)云南的野外調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，70%以上的微塑料顆粒和土壤團(tuán)聚體相結(jié)合，特別是和微團(tuán)聚體結(jié)合。但是目前還缺乏有關(guān)塑料污染與土壤團(tuán)聚體相互作用的長(zhǎng)期和原位研究，因此尚無(wú)法判斷塑料污染對(duì)土壤水分運(yùn)移和水土保持的影響。

微塑料對(duì)重金屬的吸附

近年來(lái)，一些研究已經(jīng)證明：微塑料進(jìn)入土壤環(huán)境會(huì)與重金屬發(fā)生地球化學(xué)作用。耕地、林地是農(nóng)用地膜使用和施肥灌溉的主要區(qū)域，Hodson等研究了高密度聚乙烯對(duì)農(nóng)林用地土壤中Zn2+的吸附行為，他們發(fā)現(xiàn)，在含有更加豐富的有機(jī)質(zhì)林地土壤中，高密度聚乙烯對(duì)Zn2+的吸附能力更強(qiáng)，且吸附行為符合Langmuir 和Freundlich 方程。土壤中微塑料的老化對(duì)其吸附重金屬也有顯著的影響，Nicole等將高密度聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯(微米級(jí)的再生塑料顆粒)暴露在人工老化條件(2000 h;光氧化和熱氧化)下模擬它們?cè)趹敉獾睦匣^(guò)程后，用柱滲濾試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)了微塑料老化不僅明顯增加了其對(duì)TOC、Cl、Ca、Cu、Zn的吸附，而且也減弱了重金屬的解吸和釋放作用，表明老化的微塑料對(duì)重金屬具備更強(qiáng)的固定能力。Turner等利用新鮮和老化的微塑料小球吸附痕量金屬的研究也表明，金屬對(duì)老化塑料具備更強(qiáng)的親和力。此外，土壤中的官能團(tuán)吸附到微塑料表面，可能對(duì)其吸附重金屬有一定影響，Kim 等對(duì)官能團(tuán)包被的聚苯乙烯吸附Ni的研究表明，官能團(tuán)改變微塑料和重金屬表面的疏水性，從而影響其對(duì)重金屬的吸附。因此，微塑料一旦進(jìn)入土壤且被風(fēng)化老化，在土壤復(fù)雜環(huán)境的影響下，其將成為重金屬的有效載體固定在土壤環(huán)境中，可能損害土壤生態(tài)系統(tǒng)健康。

微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附

多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、殺蟲(chóng)劑、除草劑和抗生素等有機(jī)污染物是影響土壤生態(tài)系統(tǒng)健康的另一類(lèi)重要因素。近年來(lái)，學(xué)者們普遍認(rèn)為微塑料在環(huán)境中扮演著污染物遷移載體的角色。Heskett等對(duì)太平洋、大西洋、印度洋和加勒比海區(qū)域的孤島微塑料吸附有機(jī)污染物的研究發(fā)現(xiàn)，即使是不同環(huán)境背景濃度的PCBs、DDTs、HCHs也可被微塑料吸附。污染物的疏水性直接影響其在微塑料表面的吸附，Hüffer等研究了4種微塑料(PE、PA、PS和PVC)對(duì)7種脂肪族和芳香族有機(jī)物的吸附作用，他們發(fā)現(xiàn)PE的吸附主要在于固液相的分配平衡，而PA、PS 和PVC 對(duì)有機(jī)污染物的吸附以表面吸附為主導(dǎo)，并發(fā)現(xiàn)微塑料的吸附能力與污染物的疏水性緊密相關(guān)，揭示了疏水作用是影響微塑料吸附性的主要因素。Sven 等在pH=4、7、10的條件下，用兩種微塑料顆粒(聚乙烯和聚苯乙烯)吸附19種不同的污染物(農(nóng)藥、藥品和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品)，結(jié)果也證明相比于中性物質(zhì)，疏水化合物更易于吸附到塑料顆粒。環(huán)境中微塑料的老化風(fēng)化對(duì)有機(jī)污染物的吸附也有很重要的影響，Zhang等將環(huán)境中風(fēng)化老化的發(fā)泡聚苯乙烯作為吸附劑對(duì)土霉素的吸附進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，相比于新鮮塑料，環(huán)境中發(fā)泡微塑料對(duì)抗生素的吸附能力更易受pH的影響，有機(jī)質(zhì)的存在影響抗生素與微塑料之間的靜電作用，并且能夠調(diào)控兩者的吸附。此外，氫鍵和多 陽(yáng)離子橋接、π-π作用對(duì)微塑料吸附抗生素具有重要的調(diào)控能力。綜上，土壤中的有機(jī)污染物會(huì)被微塑料所吸附，并且復(fù)雜的土壤環(huán)境條件對(duì)微塑料的吸附具有很強(qiáng)的調(diào)控能力。

微塑料對(duì)微生物的吸附

微生物對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)健康至關(guān)重要。隨著研究的逐步深入，人們開(kāi)始擔(dān)憂微塑料可能成為致病菌等有害微生物的運(yùn)輸載體，影響土壤生態(tài)系統(tǒng)健康。已有研究表明，微塑料可為微生物提供吸附位點(diǎn)，使其長(zhǎng)期吸附在微塑料表面，形成生物膜，影響土壤微生物的生態(tài)功能。而且，伴隨微塑料的遷移，微生物會(huì)擴(kuò)散到其他生態(tài)系統(tǒng)，改變生態(tài)系統(tǒng)的菌群和功能。Oberbeckmann等研究了不同環(huán)境條件(包括營(yíng)養(yǎng)水平)對(duì)聚苯乙烯、聚乙烯表面細(xì)菌群落的組成和特異性的影響，發(fā)現(xiàn)雖然大部分致病菌沒(méi)有被微塑料吸附，但表明了污水處理廠中微塑料是抗生素抗性基因水平轉(zhuǎn)移的載體。但總體來(lái)說(shuō)，目前關(guān)于土壤中微塑料對(duì)微生物的吸附和微生物在微塑料表面生長(zhǎng)的研究還很少，有待進(jìn)一步拓展和深入。