研究背景
塑料污染已被公认为海洋环境的主要挑战，实际上可能更多的塑料被排放到土壤中（EST｜新泽西州立罗格斯大学研究淡水-河口梯度微塑料相关生物膜发育的表征！EST｜清华大学核研院王建龙&新西兰林业科学研究院薛建明综述：微塑料生物膜是水生污染物的潜在载体！）。塑料可以从扩散源进入土壤，如通过使用污水污泥、堆肥、粪便或其他生物固体作为土壤改良剂和灌溉水使农业土壤暴露于塑料。在排放的塑料中，微塑料（≤5 毫米）和纳米塑料（≤1 微米）被认为是有问题的，因为它们具有潜在的流动性和易被土壤生物摄入的敏感性。塑料在陆地暴露评估中，一个在很大程度上被忽视的运输过程是生物扰动，即通过挖洞土壤生物来重组土壤。深穴（无厌食）蚯蚓参与有机物质分解并将其吸收到土壤中，而且它们的穴居行为有利于土壤通气和排水。蚯蚓生物扰动的颗粒运输是土壤机械混合、颗粒从生物体表面附着和分离以及摄入和排泄动力学的综合结果。初步调查表明，蚯蚓引起土壤剖面中微塑料的垂直迁移，观察到蚯蚓摄取微塑料并将它们掺入土壤中。然而，仍然缺乏蚯蚓吸收纳米塑料和生物介导运输的实验证据。
研究进展
2021年12月8日，权威学术期刊Environmental Science & Technology发表相关研究论文，通讯作者是瑞典农业科学大学土壤与环境系Geert Cornelis，第一作者：Geert Cornelis，论文题目：Nanoplastic Transport in Soil via Bioturbation by Lumbricus terrestris。
研究结果
文章假设通过摄入和排泄进行的非局部运输是导致纳米塑料在土壤剖面中垂直重新分布的主要机制。为此，作者通过对一种深穴蚯蚓物种 Lumbricus terrestris 进行了微观世界的过程研究，使用金属掺杂的球形聚苯乙烯纳米塑料，在稀释浓度下也可以对土壤样品进行定量分析，以期能够让我们更深入地了解生物介导运输机制的方法组合：（1）文章量化了土壤剖面中纳米塑料的时间依赖性垂直重新分布。（2）使用 X 射线计算机断层扫描 (CT) 来监测蚯蚓洞穴系统的发育，从而从机制上研究生物扰动如何运输纳米塑料。（3）研究了干燥圈与土壤基质中纳米塑料的存在，以探索生物扰动后塑料热点的潜在形成。结果发现，钯掺杂的聚苯乙烯纳米塑料（直径 256 nm）显著垂直传输，可通过元素分析进行追踪，在 4 周内显著增加。在蚯蚓中检测到纳米塑料，证实它们的吸收且没有任何可检测的负面影响。