GCB | 土壤和沉积物氮循环对微/纳米塑料的响应模式及驱动因子

本文通过荟萃分析116篇文献，研究了微/纳米塑料（M/NPs）污染对土壤和沉积物中氮循环的影响。背景方面，M/NPs作为新兴颗粒污染物对生态系统健康构成风险，而氮循环在生物地球化学中至关重要且主要由微生物驱动。研究目的在于揭示M/NPs如何以及为何在不同环境介质（土壤和沉积物）中影响氮循环。结论表明，M/NPs暴露显著降低了土壤硝酸盐浓度（24.9%）并增加了氧化亚氮排放（32.6%），同时提高了沉积物铵浓度（21.6%）和氧化亚氮排放（38.1%）。氮动态和氧化亚氮排放受M/NPs暴露特征和环境介质共同调控，其中沉积物生态系统对M/NPs诱导的氧化亚氮排放更为敏感。机制上，介质依赖性效应源于M/NPs对关键微生物功能基因丰度的差异调节：在土壤中，氧化亚氮排放由编码硝酸盐还原酶和亚硝酸盐还原酶的基因丰度增加驱动；在沉积物中，一氧化氮还原酶基因的上调促进了氧化亚氮生成。该研究为预测和缓解日益严重的M/NPs污染下陆地和水生生态系统的氧化亚氮排放提供了科学依据。