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农业土壤中聚合物生物降解的直接证据

Biodegradation of synthetic polymers in soils: Tracking carbon into CO2 and microbial biomass

American Association for the Advancement of Science

农业土壤中聚合物生物降解的直接证据

研究一种名叫PBAT的聚酯纤维的科学家已经证明,这种广泛用于农业的材料会在土壤中发生生物降解;他们说,这一过程尽管未能得到确证,但一直被怀疑是存在的。据作者披露,他们的研究表明,像PBAT这样的聚酯纤维或是一种减轻塑胶在环境中有害积聚的实用解决方法。塑胶广泛进入环境引发了深刻的讨论和辩论。“塑胶栽培”指的是在农业中依赖基于塑胶材料的做法,其实例为地面覆膜的应用,这些覆膜被放置在农地上来改善土壤状况。大多数的地面覆膜是由无法生物降解的塑胶组成的,而且它们在用后不能完全清除,从而对环境构成威胁。用可在土壤中生物降解的聚合物所制成的地面覆膜是一种替代解决方法;研究人员提出,PBAT或可生物降解,因为它们会显示出质量流失及理化特性的改变。然而,作者说,PBAT生物降解的确实的直接证据一直无法在农地中找到;这些证据包括:PBAT中的碳通过矿化成为二氧化碳(CO2),或土壤微生物将PBAT中的碳纳入其生物质的证据。Michael Thomas Zumstein和同事因此在PBAT的3种变体中标记了稳定的碳同位素,旨在证明农地中有PBAT的生物降解。在经过6个星期的土壤孵化之后,他们使用了同位素选择性的纳米级二次离子质谱分析(NanoSIMS);结果发现,所有的PBAT变异体经过土壤孵化都导致了13CO2的形成。作者说,这一结果证实,土壤微生物使用了来自所有3种形式的PBAT的碳来获取能量。据Zumstein等人披露,未来的研究应该将目标设为:在较长时间内评估不同农地中PBAT矿物化的速率变化。

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