Dai, Z; Zhang, N; Ma, X; Wang, F; Peng, J; Yang, S and Cao, W. Microplastics strengthen nitrogen retention by intensifying nitrogen limitation in mangrove ecosystem sediments. Environment International. 2024, 185, 108546.

红树林湿地是全球N循环的热点区域，同时也是高度N限制的系统。不同于将N从体系中去除的反硝化和厌氧氨氧化过程，异化硝酸盐还原成铵(DNRA)过程可以在高碳、低氮的环境中通过将硝酸盐和亚硝酸盐转化为铵氮以维持红树林生态系统的高生产力，是红树林重要的氮保留机制。尽管一些研究表明微塑料可以刺激沉积物中DNRA微生物生长，但关于微塑料对DNRA过程的影响以及影响因素的研究较少。此外，红树林湿地还是氧化亚氮的重要产生源，但微塑料对红树林沉积物中氧化亚氮排放的影响仍然未知。

因此，本研究设计了培养实验，通过向红树林沉积物中加入聚乙烯(PE)、聚乳酸(PLA)和聚氯乙烯(PVC)三种微塑料，以探究 (1)微塑料对沉积物的理化性质和养分限制的影响；(2)微塑料对沉积物细菌群落组成的影响；(3)沉积物的DNRA速率和氧化亚氮排放速率如何响应微塑料的加入；(4)微塑料对两种氮转化速率产生影响的生物和非生物机制。

研究发现微塑料的加入会影响红树林沉积物的理化性质、酶活性以及微生物活动。首先，作为高碳含量的聚合物，微塑料释放了溶解有机碳并影响了沉积物的氮周转过程。其次，微塑料暴露后沉积物的碳氮比的变化加剧了沉积物中的氮限制。结合微生物群落变化的证据，微塑料的加入可以促进DNRA速率，但有效抑制氧化亚氮的排放。特别是，可生物降解的微塑料可以将DNRA率提高50%以上。然而，由于DNRA过程保留了大量的活性氮，微塑料可能会给沿海富营养化带来更多的挑战。

该研究强调，微塑料通过加强沉积物氮限制，改变了沉积物氮循环，削弱了红树林生态系统对氮负荷的缓冲能力，导致红树林的脱氮能力被削弱。在提倡塑料特别是生物可降解塑料制品的使用时，应避免其在滨海湿地的积累

该工作于2024年2月发表在Environment International期刊上，硕士研究生戴泽涛为论文第一作者，曹文志教授和杨盛昌副教授为通讯作者。

微塑料加入后沉积物的微生物生物量、酶活性和化学计量比

微塑料加入后对氮转化速率的影响以及影响因素