[发明专利]一种测定土壤中生物降解高分子材料生态毒性的方法

说明书

本发明属于土壤污染的生态毒性评价技术领域，具体涉及一种测定土壤中生物降解高分子材料生态毒性的方法。本发明所提供的方法通过统计植物种子发芽率、平均株长和生物量，测定土壤中化学、生化参数和酶活性的变化，能有效反映生物降解高分子材料的生态毒性，具有成本低、操作简单的优点，可用于评价生物材料的生物降解性及对植物生长和土壤环境的影响，促进生物降解材料在农业中的应用。

技术领域

本发明涉及土壤污染的生态毒性评价技术领域，具体涉及一种测定土壤中生物降解高分子材料生态毒性的方法。

背景技术

在农业生产实践中，将薄膜直接覆盖在土壤表面，已经成为世界各地蔬菜种植者的标准技术。在农业田间和温室种植中，高分子材料被广泛用于覆盖，以保护湿度和稳定土壤温度，减少发芽时间、杂草和植物病害，为更好的市场价值产品提供提前或淡季作物生产等。尽管有这些好处，但人们也关注拆除和处理废旧塑料的费用和环境问题。与普通的聚乙烯塑料薄膜相比，生物降解薄膜被发现是一种很有前途的替代品，因为它具有节省劳动力和环境友好的潜力。这些可生物降解的覆盖膜可以在作物季节结束时融入土壤，并通过土壤微生物进行生物降解。然而，低成本地处置野生废旧生物降解覆盖膜可能会将其留在土壤中，影响土壤环境。为了保护土壤环境，改善土壤环境的恶化趋势，寻找评价土壤中生物降解塑料覆盖物生态毒性的方法已迫在眉睫。

植物在土壤生态系统中起着重要角色，良好的土壤环境对于植物的生长和发育有促进作用。同时，当生物降解塑料在土壤中降解时，也可能对植物萌发和生长产生毒性影响。只有对特定聚合物应用的整个生命周期进行广泛分析，才能评估对环境和植物健康的最终风险，并选择更安全的原材料。因此，可以利用植物生理生化指标的变化来反应土壤中生物降解高分子材料的生态毒性。

专利CN201910379997.9公开了一种对土壤中地膜源微塑料降解情况的检测方法，通过对待测土壤中的地膜源塑料进行分离提取，使用傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜分析塑料碳基指数、结晶度及样品表面形貌的变化，以此对降解情况进行评价。其仅测定了土壤中地膜源塑料的塑料碳基指数、结晶度及样品表面形貌的变化，并没有结合植物的生长情况及生理生化指标的变化来评价地膜源塑料的生态毒性。

专利CN201911017369.2公开了一种基于铜钱草评价土壤铬污染生态毒性的方法，包括土壤、铜钱草的处理和生理指标测定。其虽然根据铜钱草中叶绿素含量或SOD酶活、POD酶活、CAT酶活对土壤铬污染生态毒性进行评价，但针对的是土壤中重金属污染生态毒性的评价，并没有披露针对土壤中生物降解高分子材料应该采用哪些指标进行测定和评价。

因此，为了监测高分子材料对土壤微生态的污染干扰，确定土壤的代谢变化及对植物健康的影响，有必要选择更好的生物指标来进行土壤基础指标检测，并寻找一种能合适测定土壤中生物降解高分子材料生态毒性的方法。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供了一种测定土壤中生物降解高分子材料生态毒性的方法。该方法通过统计植物种子发芽率、平均株长和生物量，测定土壤中化学、生化参数和酶活性的变化，能有效反映生物降解高分子材料的生态毒性，具有成本低、操作简单的优点，可用于评价生物材料的生物降解性及对植物生长和土壤环境的影响，促进生物降解材料在农业中的应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种测定土壤中生物降解高分子材料生态毒性的方法，所述方法包括如下步骤：

S1.土壤、植物的处理：将生物降解高分子材料与土壤样品混合均匀，得到土样生物材料混合物，调整土样生物材料混合物的含水率为40-60％WHC，于22-28℃、80-120lux、45-65％RH条件下孵化35天后，播种植物种子并继续孵化10天；