塑料地膜和除草剂都是我国农业生产中大量使用的农资，长期大量施用可导致农田土壤中存在地膜微塑料和残留除草剂的复合污染，影响土壤生态功能并威胁粮食安全，而关于二者复合污染下的土壤环境行为的研究仍然较为匮乏。
中国科学院沈阳应用生态研究所“环境污染过程与效应创新组群”徐明恺团队，近年来致力于环境微塑料生态效应和农田面源污染环境风险等领域的研究。近期，团队研究发现土壤中低密度聚乙烯地膜微塑料和除草剂乙草胺复合污染过程中，二者的环境行为存在密切的交互影响。一方面，地膜微塑料表面可显著吸附富集土壤中的乙草胺，且老化的地膜微塑料表面富集浓度更高；另一方面，乙草胺加速了老化地膜微塑料的表面生物膜的形成，促进含氧官能团的产生，进而推动了地膜微塑料的老化和碎裂进程。采用高通量测序技术对“塑料际”微生物群落结构进行了动态分析，结果发现乙草胺强化了Pseudomonas（假单胞菌属）在塑料际的长期优势，Pseudomonas对低密度聚乙烯和乙草胺的降解能力可能是导致地膜微塑料老化的重要原因。乙草胺短期内促进塑料际微生物多样性和物种间相互作用，但长期导致多样性下降，群落功能趋于专一化。塑料际独特的栖息环境使其微生物多样性显著低于土壤环境，并导致抗性或病源微生物的选择性富集，并通过微塑料介质加速传播，进而引发新的潜在生态风险。研究成果有助于提高对农田中地膜微塑料与除草剂复合污染生态效应的认识，为农业污染控制与可持续管理策略制定提供理论支持。
研究成果近日以“Acetochlor promotes the aging of mulch-derived microplastics in soil by altering the plastisphere microbial community”为题目发表于Journal of Hazardous Materials杂志(中国科学院一区TOP，即时IF = 12.2)。沈阳生态研究所博士研究生关新宇为第一作者，徐明恺研究员与南开大学汪磊教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（42277435）、中国科学院A类战略性先导科技专项（XDA28010500）、国家重点研发计划（2024YFD1501304）和辽宁省兴辽英才-领军人才计划（XLYC2402049）的资助。
图1 乙草胺对地膜微塑料老化的影响 （A）场发射扫描电镜表征；（B）、（C）：60天红外光谱表征
图2 地膜微塑料表面生物膜结构和相对定量 （A）地膜微塑料表面生物膜立体结构；（B）地膜微塑料表面的微生物形态；（C）生物膜单位面积相对生物量。p < 0.05
