中科院东北地理所环境生态学科组研究人员以赤子爱胜蚯蚓为研究对象，研究了聚苯乙烯MPs对蚯蚓积累和降解多环芳烃菲的影响及其机理。研究结果表明，较大粒径的MPs（10和100μm）在第一周促进了蚯蚓对菲的积累，而100nm的MPs抑制了蚯蚓体内菲的降解。结果表明，微米级MPs与菲共存的条件下对蚯蚓造成更高的遗传毒性，10μmMPs在蚯蚓体内积累最多并对蚯蚓体腔细胞的DNA损伤最严重。生物标志物及其mRNA表达水平表明，大粒径的MPs对蚯蚓的损伤更严重，从而导致蚯蚓在实验初期对菲的积累增加。此外，高通量测序结果表明，纳米MPs显著降低了蚯蚓肠道内菲降解菌的丰度，从而导致菲的残留浓度最高。本研究阐明了MPs的粒径效应及其对陆生生物积累有机污染物的影响。
图1. 菲 (A)和荧光微塑料(B)在蚯蚓体内的含量。不同字母表示差异显著(p < 0.05)。
图2. PS-MPs暴露21天后，蚯蚓体腔细胞的彗星图像(A)和CAT基因相对量(B)。不同字母表示差异显著(p < 0.05)。
图3. 不同处理间蚯蚓肠道和土壤细菌在门水平上的相对丰度。相对丰度<1%的类别被归类为“其他”。
研究成果发表在环境领域Top期刊Journal of Hazardous Materials（IF=9.038）上。本研究第一作者为博士生徐光辉，通讯作者为于泳研究员。该研究得到了国家自然科学基金项目(41977336),吉林省自然科学基金项目(20200201043JC)以及中国科学院战略性先导研究项目(XDA23070502)的共同资助.
论文信息: Guanghui Xu, Yang Liu, Xue Song, Ming Li, Yong Yu*. Size effects of microplastics on accumulation and elimination of phenanthrene in earthworms. 2021, 403, 123966.
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123966
