聚苯乙烯微塑料和重金属镉对蚯蚓的联合毒性效应

微塑料污染已成为全球性环境问题,具有与环境中污染物相互作用的潜力.陆地环境中微塑料与重金属的复合污染日益受到关注,但二者对土壤生物的复合毒性效应研究仍较为缺乏.为探究微塑料和重金属对土壤生物蚯蚓的毒性效应,以赤子爱胜蚓(Eiseniafetida)为受试生物,通过滤纸接触法(48 h)试验,探讨聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)存在下重金属镉(Cd)对蚯蚓的致死作用.随后采用人工土壤法(14 d)试验,研究PS-MPs与Cd复合污染土壤对蚯蚓生长和生理生化指标的影响.滤纸接触法结果表明,与0.008 μg·cm-2和0.160μg·cm-2 PS-MPs复合作用时,Cd对赤子爱胜蚓的48 h半数致死剂量(48 h-LD50)由13.55 μg·cm-2分别增至14.44μg·cm-2和16.26 μg-cm-2,即PS-MPs在一定程度上缓解了 Cd对蚯蚓的急性致死效应.人工土壤法结果显示,Cd和PS-MPs复合污染对蚯蚓生长具有一定抑制作用;过氧化氢酶活性降低,丙二醛含量上升,表明二者复合作用对蚯蚓产生氧化胁迫;纤维素酶活性升高,碱性磷酸酶活性受抑,说明复合污染影响蚯蚓物质代谢能力;采用彗星试验检验蚯蚓体腔细胞DNA损伤,彗尾长度、彗尾DNA含量和Olive尾矩3项指标均显著上升,提示Cd和PS-MPs在环境中的共暴露具有潜在遗传毒性.该结果可为聚苯乙烯微塑料与重金属复合污染的生态毒理效应研究提供基础数据和科学依据.