王曉晶，楊毅哲，曹陽，張東明，代允超，呂家瓏*

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北植物營養(yǎng)與農(nóng)業(yè)環(huán)境重點實驗室，陜西 楊凌 712100；2.陜西省耕地質(zhì)量與農(nóng)業(yè)環(huán)境保護工作站，西安 710000）

隨著塑料制品的大規(guī)模生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用，越來越多的塑料進入自然環(huán)境[1]。塑料碎片在紫外線和氧氣的作用下，以及風(fēng)浪的物理作用下變得脆碎，逐漸降解為微米級和納米級的顆粒，這些粒徑小于5 mm的固體顆粒被稱為微塑料[1]。許多研究證實了全球范圍內(nèi)在海洋[2]、沉積物[3]、淡水[4]、地下水[5]和土壤[6]環(huán)境中都存在微塑料，這些微塑料的主要成分包括聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）[7]等。微塑料污染已經(jīng)成為水生生態(tài)系統(tǒng)的威脅，也極有可能成為陸地生態(tài)系統(tǒng)的新威脅。

微塑料本身及其負載的毒性會對環(huán)境中的植物產(chǎn)生影響[8]。有研究發(fā)現(xiàn)，低密度聚乙烯和聚丙烯均不利于小麥生長，但微塑料和鎘的復(fù)合效應(yīng)在一定程度上降低了微塑料的毒性[9]。微塑料對植物的毒性機制之一是微塑料黏附在植物根系上造成根表孔堵塞，從而影響根系對養(yǎng)分的吸附[10]。納米塑料的吸收和積累可能會影響植物的生理生化和代謝。例如，高濃度（2.7 g·kg-1）聚氯乙烯抑制大豆根系活力，但隨著其添加量的增加，大豆超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性反而升高[11]。同時，聚乙烯和可降解塑料地膜能促進樹莓植株的生長和產(chǎn)量的增加[12]。這些發(fā)現(xiàn)表明微塑料的毒性可能與其種類、粒徑和濃度有關(guān)。

除微塑料外，我國的土壤也受到了重金屬的嚴重污染，其中鎘為首要污染物，據(jù)統(tǒng)計，我國鎘污染土壤面積高達20 萬km2[13]。研究表明，土壤中鎘的濃度遠超標準值，全國大約有1 300 萬hm2的耕地被鎘污染[14]。水中重金屬主要來自工業(yè)排放、金屬開采、化肥和農(nóng)藥的不當(dāng)使用以及大氣沉降[15]。土壤重金屬積累可能破壞酶的活性，影響土壤基本理化性質(zhì)和微生物種類等，最終影響植物的生長[16]。此外，在土壤中越積越多的重金屬會轉(zhuǎn)化為具有強毒性的甲基化合物，并沿著食物鏈進行流動，最終威脅人類健康[17]。

許多研究表明微塑料對重金屬具有吸附作用。例如，Cu2+、Ni2+和Ag+可以吸附在聚氯乙烯微塑料表面[18]。研究發(fā)現(xiàn)，微塑料對鎘的吸附與微塑料表面的官能團、溶液pH 值和離子強度密切相關(guān)[19]。微塑料可能對吸附在其上的污染物起到“載體”作用，從而將重金屬污染物運入植物體內(nèi)。Abbasi 等[20]的研究證明聚對苯二甲酸乙二醇酯顆?？梢宰鳛檩d體將重金屬運輸?shù)礁H區(qū)域。當(dāng)與微塑料共存時，植物中其他污染物的毒性效應(yīng)也可能增強[21]。鎘-微塑料組合（聚苯乙烯、聚對苯二甲酸類塑料）對水稻種子萌發(fā)的抑制作用大于單一微塑料或重金屬鎘[22]。然而，一些研究發(fā)現(xiàn)微塑料能夠降低或不影響重金屬鎘的毒性效應(yīng)，例如：李貞霞等[23]證實聚氯乙烯微塑料能夠緩解鎘對黃瓜根系活力的影響；顧馨悅等[24]在研究老化聚氯乙烯與鎘對小麥聯(lián)合毒性的實驗中發(fā)現(xiàn)，原始和老化的聚氯乙烯微塑料不影響鎘對小麥葉的毒性。

近年來，有關(guān)重金屬對小麥種子發(fā)芽影響的研究已被大量報道，但在微塑料與重金屬復(fù)合暴露的條件下，對小麥種子萌發(fā)影響的研究較少?；谖覈壳暗膰榕c土壤污染現(xiàn)狀，微塑料與鎘極可能會發(fā)生交互作用，從而影響作物生長。因此本研究以小麥（Triticum aestivumL.）為研究對象，選取農(nóng)業(yè)土壤中普遍存在的兩種微塑料[聚苯乙烯（mPS）、聚氯乙烯（mPVC）]與重金屬鎘（Cd）為試材，探究微塑料和鎘污染對小麥種子發(fā)芽和幼苗生長的影響，并進一步了解農(nóng)業(yè)土壤中微塑料與鎘污染對小麥的影響，以防范重金屬鎘與微塑料的復(fù)合作用對人體及生態(tài)環(huán)境造成損害，為有序推進農(nóng)用土壤污染風(fēng)險管控與修復(fù)提供理論依據(jù)和科技支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗小麥種子為墾星5 號，購買于陜西某種子商店。過氧化氫（H2O2，30%）與氯化鎘（CdCl2·2.5H2O）均為分析純。從廣東恒發(fā)塑化廠購買粒徑為100μm的微塑料聚苯乙烯（mPS）與聚氯乙烯（mPVC）。

1.2 試驗設(shè)計

懸浮液制備：在超純水中分別加入一定量的mPS、mPVC，定容于容量瓶，20 ℃左右的水浴中超聲30 min（600 W，40 kHz），使微塑料均勻懸浮分散于超純水，制成懸溶液備用。在試驗前需再次進行超聲波振蕩10 min，確保mPS、mPVC均勻分散于超純水中。

將試驗小麥種子在2% H2O2溶液中浸泡30 min，超純水沖洗多次以去除種子表面殘留的H2O2，并浸泡在超純水中4 h 后瀝干待用。將15 粒小麥種子擺放于墊有兩張定性濾紙的培養(yǎng)皿（直徑為9 cm）中。本試驗鎘暴露濃度參考祝社民[25]的研究，微塑料濃度設(shè)置參考吳佳妮等[26]的研究。

單一污染試驗：在上述培養(yǎng)皿中分別加入5 mL濃度為100、500 mg·L-1與1 000 mg·L-1的微塑料（mPS與mPVC）懸浮液；2、10 mg·L-1與50 mg·L-1的鎘溶液。所有處理設(shè)置3 次重復(fù)。將浸泡好的種子均勻擺放于濾紙上，每皿15粒。

復(fù)合污染試驗：兩種微塑料濃度為100 mg·L-1和500 mg·L-1，鎘濃度為2 mg·L-1和10 mg·L-1。試驗設(shè)置8 個處理：100 mg·L-1mPS+2 mg·L-1Cd、100 mg·L-1mPVC+2 mg·L-1Cd、500 mg·L-1mPS+2 mg·L-1Cd、500 mg·L-1mPVC+2 mg·L-1Cd、100 mg·L-1mPS+10 mg·L-1Cd、100 mg·L-1mPVC+10 mg·L-1Cd、500 mg·L-1mPS+10 mg·L-1Cd、500 mg·L-1mPVC+10 mg·L-1Cd。在上述培養(yǎng)皿中分別加入5 mL 微塑料和鎘的復(fù)合溶液，每個處理重復(fù)3 次。

對照（CK）組：用等量的超純水在相同條件下進行培養(yǎng)，3次重復(fù)。

在25 ℃，濕度70%的條件下，將處理好的培養(yǎng)皿置于恒溫恒濕培養(yǎng)箱（HWM-358）無光照環(huán)境中，培養(yǎng)7 d。于每天20：00 記錄小麥種子的萌芽情況，每隔24 h 開啟培養(yǎng)皿并補充適量的超純水以補充蒸發(fā)的水分，維持培養(yǎng)液的濃度不變。

微塑料吸附動力學(xué)試驗：分別稱取0.1 g mPS 和mPVC 于250 mL 的錐形瓶中，再分別加入200 mL 濃度為2 mg·L-1和10 mg·L-1的鎘溶液，即試驗設(shè)置的4個處理為mPS+2 mg·L-1Cd、mPVC+2 mg·L-1Cd、mPS+10 mg·L-1Cd、mPVC+10 mg·L-1Cd。25 ℃條件下于恒溫振蕩器中振蕩，平衡一定時間后測定過濾液中鎘濃度，所有處理均設(shè)置3次重復(fù)。

1.3 測定指標及方法

以幼芽達到種子長度一半，根長與種子等長作為發(fā)芽標準。記錄小麥種子每天的發(fā)芽數(shù)，7 d 后計算發(fā)芽率、平均根長與芽長，并將小麥幼苗置于103 ℃烘箱中烘干24 h至質(zhì)量恒定，用天平稱量記錄。種子根長與芽長用1/10 cm尺子人工測量。相關(guān)指標的計算公式如下：

式中：qe為鎘的吸附量，mg·g-1；C0為鎘的初始濃度，mg·L-1；Ce為鎘的平衡濃度，mg·L-1；V為溶液體積，L；m為微塑料的用量，g。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2016、SPSS 23.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)的差異顯著性通過SPSS 23.0 軟件運用單因素ANOVA 檢驗。試驗結(jié)果以平均值±標準偏差（Mean±SD）表示，運用Duncan法對各處理間的差異性進行多重比較。使用Origin 2021軟件對統(tǒng)計結(jié)果制圖，使用PS CS5.1對小麥發(fā)芽圖片進行處理。

參考王澤正等[22]的方法，通過計算生長凈變化量判斷微塑料與鎘對小麥種子的交互作用。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一暴露對小麥種子發(fā)芽及生長的影響

2.1.1 單一微塑料或鎘污染對種子發(fā)芽率的影響

不同微塑料處理對小麥種子發(fā)芽率的影響如圖1所示。總體上看，經(jīng)微塑料處理后的小麥種子發(fā)芽率達93.33%～100%，表明大多數(shù)小麥種子在微塑料暴露下仍能萌發(fā)。mPS 處理對小麥種子發(fā)芽率的影響基本表現(xiàn)為抑制作用（圖1a），當(dāng)mPS 濃度為中高濃度（500 mg·L-1與1 000 mg·L-1）時，第7 天小麥種子的發(fā)芽率較對照組分別降低了4.5%與2.3%。而mPVC對小麥種子發(fā)芽率的影響總體表現(xiàn)為低促中抑高恢復(fù)的規(guī)律（圖1b）。當(dāng)微塑料濃度為100 mg·L-1時，小麥種子的發(fā)芽率較對照組增加了2.3%；當(dāng)微塑料濃度為500 mg·L-1時，小麥種子的發(fā)芽率較對照組降低了2.3%；而當(dāng)mPVC濃度達到1 000 mg·L-1時，發(fā)芽率與對照組相同。

在重金屬鎘脅迫下，小麥種子的發(fā)芽率與鎘濃度呈負相關(guān)關(guān)系（圖1c）。重金屬鎘處理對小麥種子發(fā)芽率的影響基本表現(xiàn)為低促高抑的規(guī)律，鎘濃度為2 mg·L-1時促進了小麥種子的發(fā)芽，當(dāng)鎘濃度升高時（10 mg·L-1和50 mg·L-1）則抑制了小麥種子的發(fā)芽。

2.1.2 單一微塑料或鎘污染對種子生長特征的影響

以發(fā)芽勢、活力指數(shù)與平均發(fā)芽速度等作為指標，表征單一微塑料或重金屬鎘對小麥生長特征的影響，具體情況如表1 所示。結(jié)果顯示，不同濃度的mPS均抑制小麥種子的發(fā)芽勢、平均發(fā)芽速度和活力指數(shù)。在mPS 濃度為500 mg·L-1時，對小麥種子平均發(fā)芽速度、發(fā)芽勢與發(fā)芽指數(shù)的抑制作用達到最大。在mPS的脅迫下，小麥種子的發(fā)芽指數(shù)總體表現(xiàn)為低促中高抑的規(guī)律，與對照組相比，mPS對小麥種子發(fā)芽指數(shù)無顯著影響，但中濃度（500 mg·L-1）mPS 與低濃度（100 mg·L-1）mPVC 相比差異顯著（P＜0.05），且mPS與mPVC相比，mPS對發(fā)芽指數(shù)的抑制作用更顯著。

表1 單一微塑料及重金屬鎘對小麥種子生長特征的影響Table 1 Effects of single MPs（mPS，mPVC）and Cd on the growth characteristics of wheat seeds

不同濃度的mPVC 對小麥種子發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢、平均發(fā)芽速度均表現(xiàn)為促進作用。總體而言，在低濃度（100 mg·L-1）時，mPVC 對發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢與平均發(fā)芽速度等指標的促進程度達到最大，但與對照組相比差異不顯著（P＞0.05）。在不同濃度的mPVC脅迫下，小麥種子活力指數(shù)總體表現(xiàn)為低促中高抑的規(guī)律，其中500 mg·L-1的mPVC 對小麥種子活力指數(shù)的抑制作用達到最大，但與對照組差異不顯著（P＞0.05）；高濃度（1 000 mg·L-1）mPS 與低濃度（100 mg·L-1）mPVC相比差異顯著（P＜0.05）。

重金屬鎘處理總體上抑制小麥種子的平均發(fā)芽速度（表1），且鎘濃度為50 mg·L-1時，對小麥種子的平均發(fā)芽速度抑制程度最大。相較于對照組，重金屬鎘處理總體上抑制小麥種子的發(fā)芽勢，鎘濃度為50 mg·L-1時，顯著抑制了小麥種子的發(fā)芽勢（P＜0.05）。鎘污染對小麥種子的發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)總體表現(xiàn)為低促高抑的規(guī)律（表1）。鎘濃度為2 mg·L-1時，促進了小麥種子的發(fā)芽指數(shù)；當(dāng)鎘濃度增加至10 mg·L-1時，抑制了小麥種子的發(fā)芽指數(shù)，但促進了小麥種子的活力指數(shù)；鎘濃度為50 mg·L-1時，對小麥種子的發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)均表現(xiàn)出抑制作用。與對照組相比，鎘濃度在50 mg·L-1時對小麥種子發(fā)芽勢與活力指數(shù)抑制作用顯著（P＜0.05）。

2.1.3 單一微塑料或鎘污染對幼苗生長的影響

小麥幼苗的生長情況如圖2 所示。幼苗的根長與含水率均呈現(xiàn)隨mPS 濃度增大而先升高后下降的趨勢（圖3a 和圖3d）。在mPS 暴露下，小麥含水率與對照組相比無顯著變化；小麥根長與對照組相比變化也不顯著，但中濃度（500 mg·L-1）能促進小麥根長，而高濃度（1 000 mg·L-1）抑制小麥根長，兩個濃度間達到顯著性差異（P＜0.05）。在mPVC 暴露時，小麥含水率與對照組相比差異不顯著，小麥根的生長基本表現(xiàn)為低促高抑的規(guī)律。當(dāng)濃度為500 mg·L-1時，mPS 能增加幼苗的含水量，而mPVC 則減少了幼苗的含水量，且兩種微塑料達到顯著性差異（P＜0.05）。

圖2 單一微塑料與鎘脅迫下小麥幼苗生長情況Figure 2 Effects of single MPs（mPS，mPVC）and Cd on seedling growth of wheat

由圖3b 可知，mPS 抑制小麥芽的生長，且在高濃度（1 000 mg·L-1）時抑制作用最強，與對照組相比差異顯著（P＜0.05）。與mPS對小麥芽生長的影響相反，相較于對照組，mPS 對小麥生物量有促進作用，但促進作用不顯著（P＞0.05）。在mPVC 脅迫下，小麥芽的生長總體表現(xiàn)為低促高抑的規(guī)律。mPVC 濃度為100 mg·L-1時，對小麥芽的生長表現(xiàn)為促進作用，且與低濃度（100 mg·L-1）mPS 相比差異顯 著（P＜0.05）。mPVC 對小麥生物量的影響總體表現(xiàn)為低抑高促的規(guī)律（圖3c）。

與對照組相比，單施鎘對含水率與生物量沒有顯著影響（P＞0.05）。鎘處理對小麥芽與根的影響基本表現(xiàn)為低促高抑的規(guī)律（圖3a 與圖3b），各處理間差異顯著（P＜0.05）。具體表現(xiàn)為鎘濃度為2 mg·L-1時，促進了小麥根生長但抑制了小麥芽生長；而在鎘濃度為10 mg·L-1時，均促進了小麥根與芽的生長；當(dāng)鎘濃度為50 mg·L-1時，對小麥根與芽的抑制作用顯著（P＜0.05）。

圖3 單一微塑料與鎘對小麥根長、芽長、生物量與含水率的影響Figure 3 Effects of single MPs（mPS,mPVC）and Cd on root length,bud length,biomass,and water content of wheat

2.2 微塑料-鎘復(fù)合污染對小麥種子發(fā)芽及生長的影響

2.2.1 微塑料-鎘復(fù)合污染對種子發(fā)芽率的影響

微塑料與鎘的復(fù)合處理下，小麥種子的發(fā)芽率如圖4所示。2 mg·L-1的鎘溶液與微塑料的復(fù)合處理下小麥種子發(fā)芽率如圖4a 所示，發(fā)芽率為91.11%～97.78%。總體而言，低濃度鎘溶液（2 mg·L-1）與微塑料的復(fù)合作用中，除與500 mg·L-1mPVC 復(fù)合污染下，小麥的發(fā)芽率與對照組相同外，其余處理抑制了小麥種子的發(fā)芽。在鎘濃度為2 mg·L-1時，mPS 濃度與發(fā)芽率的抑制作用呈正相關(guān)關(guān)系，而mPVC 濃度與發(fā)芽率的抑制作用呈負相關(guān)關(guān)系。

10 mg·L-1的鎘溶液與微塑料的復(fù)合處理下小麥種子發(fā)芽率如圖4b 所示，總體發(fā)芽率為93.33%～97.78%?？傮w而言，中濃度鎘溶液（10 mg·L-1）與微塑料的復(fù)合作用中，除與500 mg·L-1mPVC 的復(fù)合污染抑制了小麥種子的發(fā)芽外，其余處理幾乎不影響小麥種子的發(fā)芽。

圖4 微塑料-鎘復(fù)合效應(yīng)下小麥種子發(fā)芽率隨時間的變化Figure 4 Combined effects of MPs-Cd on seed germination rate of wheat

2.2.2 微塑料-鎘復(fù)合污染對種子生長特征的影響

由表2 可知，微塑料-鎘的復(fù)合污染總體上促進了小麥種子的發(fā)芽指數(shù)與平均發(fā)芽速度。相比而言，微塑料-鎘的復(fù)合污染總體上抑制了小麥種子的發(fā)芽勢與活力指數(shù)，僅2 mg·L-1的鎘溶液與500 mg·L-1的mPS 溶液、10 mg·L-1的鎘溶液與mPS溶液（100 mg·L-1與500 mg·L-1）的復(fù)合污染對活力指數(shù)起促進作用。mPVC 溶液（500 mg·L-1）與鎘（10 mg·L-1）的復(fù)合作用和mPS 溶液（500 mg·L-1）與鎘（10 mg·L-1）的復(fù)合作用對活力指數(shù)存在顯著差異（P＜0.05）。

相比于單一污染物處理，mPS與鎘的復(fù)合污染對小麥種子生長特征的影響總體表現(xiàn)為拮抗作用，如對活力指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢和平均發(fā)芽速度均表現(xiàn)為拮抗作用，這表明兩種污染物的復(fù)合污染緩解了單一污染物對小麥種子生長特征的毒害作用。mPVC與鎘的共同脅迫對小麥種子生長特征的影響基本表現(xiàn)為協(xié)同作用，即兩種污染物（mPVC-鎘復(fù)合）的污染加劇了單一污染物對小麥種子生長特征的毒害作用。

2.2.3 微塑料-鎘復(fù)合污染對幼苗生長的影響

小麥幼苗的生長情況如圖5 所示。由表3 可知，微塑料-鎘復(fù)合效應(yīng)對小麥根長、生物量與含水量的影響基本表現(xiàn)為促進作用，但小麥根長、生物量與含水量與對照組相比沒有顯著差異（P＞0.05）。相比而言，不同微塑料-鎘復(fù)合處理對小麥芽長有一定影響。具體表現(xiàn)為低濃度（2 mg·L-1）的鎘溶液與微塑料的復(fù)合污染對小麥芽的生長基本表現(xiàn)為抑制作用，僅在2 mg·L-1的鎘溶液與500 mg·L-1的mPS的復(fù)合污染下表現(xiàn)為促進作用；中濃度（10 mg·L-1）的鎘溶液與微塑料的復(fù)合污染對小麥芽的生長基本表現(xiàn)為促進作用，僅在10 mg·L-1的鎘溶液與500 mg·L-1的mPVC 的復(fù)合污染下表現(xiàn)為抑制作用。值得注意的是，與對照組相比，2 mg·L-1的鎘溶液與100 mg·L-1的mPVC 的復(fù)合處理對小麥芽長的抑制作用顯著（P＜0.05）。

表3 微塑料-鎘復(fù)合污染對小麥幼苗生長的交互作用Table 3 Combined effects of MPs and Cd on interaction of wheat seedling growth

相比于單一污染物處理，低濃度的mPVC（100 mg·L-1）與鎘溶液的復(fù)合處理對根、芽的生長與含水率的影響表現(xiàn)為協(xié)同作用，這與表2 中低濃度mPVC微塑料與鎘對小麥種子生長特性的協(xié)同作用相似。而低濃度的mPS（100 mg·L-1）與鎘溶液的復(fù)合污染對根與芽的生長為拮抗作用。

3 討論

本研究觀察到，mPS對小麥種子發(fā)芽率、生物量、含水量與平均發(fā)芽速度沒有明顯影響。這與研究認為聚苯乙烯微球（0.07～20 μm）對菜心種子發(fā)芽與幼苗生長存在顯著的毒性作用不一致[27]。這一現(xiàn)象在一項研究中也有發(fā)現(xiàn)，聚乙烯微塑料（100 mg·g-1）對綠豆幼苗的生長與水分吸收表現(xiàn)出顯著抑制作用[28]。這種差異可能與所研究的微塑料的粒徑、濃度與植物種類有關(guān)。例如，200 nm PS 微塑料能從根進入萵苣并向莖葉運輸，而1 μm 的則不能[29]。HDPE 微塑料（3μm）既不能到達血管系統(tǒng)，也不能轉(zhuǎn)移到枝條[30]。擬南芥（Arabidopsis thaliana）與小麥的共聚焦圖像顯示，植物對40 nm 與1 μm PS 球沒有活性吸收[31]。在本研究中，mPS 的粒徑約為100 μm，不能被小麥吸收，這可能解釋了其對小麥幼苗的生態(tài)效應(yīng)不顯著的原因。此外，雖然粒徑太大的微塑料不能被植物吸收，但會影響植物的生物量、組織的元素成分、根系性狀以及土壤微生物活性等，從而影響?zhàn)B分的可利用性[32]，進而可能對植物造成傷害。植物對不同尺寸微塑料的吸附量有所差別，因此可以推斷不同尺寸的微塑料對植物的影響機制差異較大，這還有待進一步研究。

在本研究中，重金屬脅迫不僅影響小麥種子生長特征，而且影響小麥幼苗的生長，但是不同濃度的鎘溶液對小麥種子有不同程度的影響。根據(jù)張珂等[33]的研究，低濃度（5 mg·L-1）鎘對鄭麥1354 種子的生長特征有促進作用，高濃度鎘會影響鄭麥1354 的發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)，且均隨著鎘脅迫質(zhì)量濃度的增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。劉建新等[34]的研究指出，鎘處理對裸燕麥種子的活力指數(shù)、胚根長與幼苗干質(zhì)量的抑制作用隨鎘濃度增加而增強。以上結(jié)論與本研究結(jié)果基本吻合。

作為土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，植物的生長必然會受到土壤環(huán)境的影響。微塑料對重金屬有吸附作用，因此在研究微塑料與重金屬的聯(lián)合作用時，在相同的試驗條件下測定了mPS 和mPVC 對鎘的吸附量。結(jié)果表明：在2 mg·L-1的鎘溶液中，mPS 對鎘離子的吸附量為0.402 mg·g-1，mPVC對鎘離子的吸附量為0.471 mg·g-1；在10 mg·L-1的鎘溶液中，mPS對鎘離子的吸附量為0.781 mg·g-1，mPVC對鎘離子的吸附量為0.813 mg·g-1；mPVC 對鎘的吸附量略高于mPS。在本研究中，mPS與鎘的復(fù)合效應(yīng)對小麥種子生長特征的影響基本表現(xiàn)為拮抗作用，可能是因為：一方面微塑料吸附了溶液中的游離鎘，降低了溶液中鎘的濃度；另一方面微塑料在小麥表面積累，與溶液中的鎘競爭吸附點位，降低了鎘離子對小麥的危害[21，31]。但微塑料與重金屬聯(lián)合作用于生物體時，微塑料可通過吸附作用富集重金屬、增加攝入濃度、破壞組織結(jié)構(gòu)、降低自我調(diào)控能力等加重重金屬對植物的毒害作用[35]，如低濃度mPVC（100 mg·L-1）與低濃度鎘（2 mg·L-1）的共同脅迫對小麥種子生長特征的影響表現(xiàn)為協(xié)同作用。此外，目前本試驗僅采用水培方式，未對微塑料對土壤理化性質(zhì)的影響及其在土壤中對小麥的影響進行試驗。因此，土壤環(huán)境中的微塑料與其他污染物的復(fù)合毒性對小麥的影響尚不明確，還有待于進一步探討。

4 結(jié)論

（1）在特定的濃度條件下（100～1 000 mg·L-1），單一微塑料處理對小麥種子發(fā)芽率的影響總體表現(xiàn)為低促高抑的規(guī)律，對活力指數(shù)、根長、芽長與含水率的影響多為抑制作用。

（2）鎘污染對小麥種子的發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢、活力指數(shù)與平均發(fā)芽速度的影響多為抑制作用；鎘污染對小麥種子發(fā)芽率、根長與芽長的影響總體表現(xiàn)出低促高抑的規(guī)律。

（3）與對照組相比，除低濃度（2 mg·L-1）鎘與微塑料的復(fù)合污染外，其余微塑料與鎘溶液的復(fù)合對小麥種子發(fā)芽率幾乎無影響，微塑料-鎘的復(fù)合污染總體上促進了小麥種子的發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽速度和幼苗生長，相比而言，微塑料-鎘的復(fù)合污染總體上抑制了小麥種子的發(fā)芽勢與活力指數(shù)。

（4）與單一微塑料或鎘作用相比，聚苯乙烯（mPS）與鎘的復(fù)合效應(yīng)對小麥種子生長特征的影響基本表現(xiàn)為拮抗作用，而聚氯乙烯（mPVC）與鎘的共同脅迫對發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽速度的影響表現(xiàn)為協(xié)同作用；低濃度的mPVC溶液與鎘溶液的復(fù)合污染對根長、芽長、含水率表現(xiàn)為協(xié)同作用，低濃度的mPS 溶液與鎘溶液的復(fù)合污染對根與芽的生長表現(xiàn)為拮抗作用。