近日，中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所團隊在《危險材料雜志》發表研究，首次系統解析了生物降解地膜PBAT在土壤中釋放微塑料的動態過程及微生物群落響應特征，為評估可降解塑料環境風險提供了關鍵依據。

研究背景：可降解塑料的環境爭議

聚乙烯（PE）地膜因不可降解性成為土壤微塑料污染的主要來源，而具有生物降解特性的聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）被視為替代材料。但此前研究發現，PBAT在自然環境中會釋放微塑料，且釋放速率高于PE，其環境安全性爭議阻礙了應用推廣。土壤作為微塑料的“儲存庫”，亟需明確PBAT微塑料的降解動態及對土壤生態的影響。

核心發現：微塑料釋放的三階段特征

研究將PBAT薄膜埋入土壤培養180天，發現主要釋放<10微米的膜狀微塑料，其尺寸和形狀隨降解過程顯著變化，微塑料豐度呈現“先增后減”的動態規律：

初始釋放階段（0-30天）：PBAT薄膜表面開始被微生物侵蝕，微塑料釋放量快速上升；

關鍵釋放階段（60-120天）：微塑料豐度達峰值，主要為小于10μm的膜狀顆粒；

關鍵降解階段（150-180天）：微塑料總量較峰值減少74.7%，顯示土壤微生物的降解作用顯著。

微生物群落的協同作用機制

真菌作用：以腐生真菌（如腐木菌、裂絲菌）為主，通過物理破碎PBAT薄膜促進微塑料釋放。

細菌作用：優勢細菌（如疣微菌群）將PBAT微塑料作為碳源降解，加速其分解。

功能基因分析表明，碳代謝和塑料降解相關基因的表達在不同階段呈現顯著差異，印證了微生物群落的動態功能分工。

環境意義與應用啟示

該研究證實，PBAT微塑料短期存在但可能被微生物吸收，減少長期污染風險；同時會改變土壤理化性質（如pH、氮磷含量）及微生物多樣性。

研究成果為設計“環境友好型”生物降解地膜提供了理論基礎：通過調控土壤微生物群落（如富集疣微菌門），可加速微塑料降解；同時需優化PBAT材料配方，降低微塑料初始釋放量。這一發現對完善可降解塑料環境風險評估體系具有重要參考價值。

(關鍵字：PBAT)