植物吸收對許多污染物進(jìn)入食物鏈很重要。雖然陸地微塑料(MPs)可以被根吸收，但它們向上的轉(zhuǎn)移是緩慢的。同時，大氣中的MPs廣泛存在，但是仍然缺乏植物直接吸收MPs的有力證據(jù)。

2025年4月9日，南開大學(xué)汪磊、孫紅文、美國麻省大學(xué)阿默斯特分校邢寶山共同通訊在Nature在線發(fā)表題為“Leaf absorption contributes to accumulation of microplastics in plants”的研究論文，該研究表明葉片吸收促進(jìn)植物對微塑料的富集。

使用質(zhì)譜檢測的分析顯示，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)聚合物和低聚物在植物葉片中廣泛存在，并確定它們的水平隨著大氣濃度和葉片生長持續(xù)時間而增加。在研究的高污染地區(qū)，如滌綸廠和垃圾填埋場，PET和PS聚合物的濃度可高達(dá)每克干重104ng，在露天種植的葉菜中可檢測到每克干重102-103ng的PET和PS。葉片中納米尺寸的PET和PS顆粒通過高光譜成像和原子力顯微鏡-紅外光譜進(jìn)行視覺檢測。使用高光譜成像、共聚焦顯微鏡和激光燒蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜鑒定了玉米(Zea maysL.)葉片通過氣孔途徑對主動暴露的未標(biāo)記、熒光標(biāo)記或銪標(biāo)記的塑料顆粒的吸收，以及它們通過質(zhì)外體途徑向維管組織的轉(zhuǎn)移和在毛狀體中的積累。研究結(jié)果表明，植物葉片對大氣MPs的吸收和積累在環(huán)境中廣泛存在，在評估人類和其他生物對環(huán)境MPs的暴露時，這一點(diǎn)不應(yīng)被忽略。

MPs廣泛分布于環(huán)境中，包括土壤、水和大氣。在巴黎、上海、南加州和倫敦檢測到每立方米0.4-2,502個的大氣多懸浮微粒。在一些實(shí)驗室研究中研究了植物對MPs的根部吸收，其中發(fā)現(xiàn)亞微米和納米尺寸的MPs和聚甲基丙烯酸甲酯顆粒被小麥、萵苣和擬南芥的根部吸收，并隨后向上運(yùn)輸。被吸收的PS納米顆?？赡芡ㄟ^質(zhì)外體途徑進(jìn)入中柱，然后在木質(zhì)部積累。

大氣顆粒物可以被植物葉片直接吸收。例如，Ag、CuO、TiO2和CeO2的NPs被植物葉子吸收。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)MPs沉積在葉片上，這些塑料顆粒極有可能進(jìn)入葉片內(nèi)部。在實(shí)驗室實(shí)驗中，發(fā)現(xiàn)1.5×103–1.2×104g/g干重(DW)的PS (200 nm)通過葉面吸收在萵苣葉中積累，并且3.51%被吸收的Eu標(biāo)記的PS(PS–Eu)NP(70nm)可以轉(zhuǎn)移到根部。

微塑料/納米塑料進(jìn)入作物葉片的途徑（圖源自Nature）

請注意，上述所有研究都在非常高的暴露水平下使用了商業(yè)PS顆粒模型，并且仍然缺乏關(guān)于MPs葉片吸收的實(shí)地尺度的可靠證據(jù)。僅有的兩項室外研究報告了來自澳大利亞昆士蘭州Southport居民區(qū)的中國唇柱苣苔葉子中丙烯酸顆粒的拉曼信號和來自Lisbon城市花園的萵苣葉子中的可疑MPs(每克6-29個)。然而，前者沒有量化葉片中的MPs，也沒有將葉片中的MPs與大氣中的MPs聯(lián)系起來，而且很難根據(jù)后一項研究中使用的染色方法嚴(yán)格區(qū)分塑料和非塑料顆粒，而且在聚四氟乙烯膠囊研磨過程中引入的聚四氟乙烯顆粒的潛在影響可能無法避免。

該研究通過野外調(diào)查和實(shí)驗室模擬實(shí)驗，定量分析了植物葉片和葉菜中這兩種塑料聚合物及其低聚物的含量，并描述了塑料顆粒的葉面吸收行為。該研究首次明確提出葉片吸收大氣微塑料是微塑料進(jìn)入食物鏈和人體的重要途徑，推動了微塑料污染研究領(lǐng)域的認(rèn)知進(jìn)步，是我國在新污染物研究領(lǐng)域取得的又一引領(lǐng)性成果，可為污染物的管理政策制定提供科學(xué)依據(jù)。

參考信息：

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08831-4