生物降解塑料并非“环境友好”，其降解产物或对土壤微生物功能造成持续抑制。

近日，复旦大学环境科学与工程系王梓萌教授团队联合多家科研单位，在微塑料对土壤磷循环影响机制研究方面取得进展。研究成果以 “Conventional and Biodegradable Microplastics Both Impair Soil Phosphorus Cycling and Availability via Microbial Suppression” 为题，发表于Environmental Science & Technology，并被选为副封面（Supplementary Cover）。研究揭示，无论是传统聚乙烯（PE）还是可生物降解聚乳酸（PLA）微塑料，均会通过抑制土壤微生物功能，显著降低磷的有效性，挑战了“可降解塑料环境友好”的传统认知。

磷是作物生长的关键营养元素，其有效性高度依赖土壤微生物的活化与循环过程。近年来，微塑料作为一种新兴土壤污染物，其对碳、氮循环的影响已引起广泛关注，然而其对磷循环的影响机制仍不明确。尤其值得注意的是，可生物降解塑料在农业中的使用日益增加，但其降解过程是否对土壤功能构成潜在风险，尚缺乏系统评估。

为厘清微塑料影响磷循环的机制，研究团队开展了为期150天的土壤培养实验，比较了PE与PLA两类微塑料对土壤磷形态、微生物群落及功能基因的影响。通过化学分析、傅里叶红外光谱、宏基因组测序及网络分析等多手段结合，系统揭示了微塑料影响磷有效性的微生物途径。

研究结果表明：

• PE与PLA微塑料均导致土壤有效磷含量下降约15%，并显著削弱与磷活化相关的功能基团；

• 微塑料抑制了关键解磷菌属的丰度，并降低磷酸酶基因表达量达59.8%–65.4%；

• PLA的影响较PE更为显著，其降解过程中释放的乳酸单体及低聚物可能加剧对微生物磷循环功能的抑制。

研究指出，微塑料并非通过直接吸附磷，而是通过“微生物功能抑制”这一间接途径影响磷的有效性。该研究不仅揭示了微塑料污染对土壤磷循环的潜在威胁，也为重新评估可生物降解塑料的生态环境风险提供了科学依据。

研究进一步强调，在农业塑膜使用日益普遍的背景下，必须关注微塑料，特别是可降解塑料及其广谱性的降解产物，对土壤微生物功能及养分循环的长期影响。该成果为制定针对性农艺管理措施、优化磷肥施用策略、推动农业可持续发展提供了理论支撑。

除国家科技部重点研发项目和国家自然科学基金项目外，该工作还获得了上海市科委基础科学特区计划交叉专项支持（”基于降解动力学与寡聚体毒性调控的环境友好塑料智能设计新策略”，联合负责人：复旦大学环境系方明亮教授、王梓萌教授，高分子系潘翔城教授）。

前期研究：环境系方明亮、王梓萌与高分子系潘翔城：可降解塑料低聚物的精确检测与归趋追踪

论文信息：

标题： Conventional and Biodegradable Microplastics Both Impair Soil Phosphorus Cycling and Availability via Microbial Suppression

作者： Chengming Zhang, Ziyi Zhao, Fengwu Zhou, Changzhi Shi, Xiangmei Zhai, Zhimin Sha, Qingnan Chu, Hongling Liu, Songqing Liu, Zezhen Pan, Xiaofei Wang, Xiangcheng Pan, Mingliang Fang, Matthias C. Rillig, and Zimeng Wang

期刊： Environmental Science & Technology

年份/卷期/页码： 2026, 60, 1229-1240

DOI： 10.1021/acs.est.5c11806

课题组网页：zimengwang.org.cn