Um die Auswirkungen der kombinierten Kontamination durch Polymilchsäure (PLA)-Mikroplastik und Cadmium (Cd) auf den Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorkreislauf im Boden sowie die Nährstoffbeschränkung von Mikroorganismen zu untersuchen, wurde ein Topfexperiment mit verschiedenen Einzeln- und Kombinationsbehandlungen von PLA und Cd durchgeführt. Nach 30 und 60 Tagen Kultivierung wurden die physikalisch-chemischen Bodeneigenschaften, der Gehalt an Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor sowie die Aktivität relevanter extrazellulärer Enzyme gemessen. Ein enzymchemometrisches Vektormodell wurde zur Analyse der Dynamik der Nährstoffbegrenzung von Mikroorganismen herangezogen. Die Ergebnisse zeigten, dass PLA eine signifikante zeitabhängige Versauerung des Bodens verursachte, die unter Kombinationsbehandlungen anhielt. PLA als exogene Kohlenstoffquelle erhöhte den Gehalt an organischem Kohlenstoff im Boden (SOC) signifikant, mit einer Steigerung von 5,26 % bis 26,32 % nach 30 Tagen und einer SOC-Steigerung von 148,87 % bis 267,50 % unter Kombinationsbehandlung nach 60 Tagen. Einzeleffekte hatten keinen signifikanten Einfluss auf den Gesamtstickstoff (TN), während die Kombinationsbehandlung TN signifikant um 20,00 % bis 27,15 % erhöhte, wobei der Gesamtphosphor (TP) unter Kombinationsbehandlung ebenfalls weiter anstieg; gleichzeitig stiegen C/N und C/P mit zunehmender PLA-Konzentration kontinuierlich an und erreichten nach 60 Tagen Kombinationsbehandlung Höchstwerte von 6,97 bzw. 18,40. Hinsichtlich der Enzymaktivität hemmte Cd langfristig die Enzyme zur Kohlenstoff- und Stickstoffaufnahme, während PLA die hohe Expression von Lipasen induzierte, die unter hochkonzentrierter Kombinationsbehandlung nach 60 Tagen um 315,50 % gegenüber der Kontrolle gesteigert wurde. Das Vektormodell zeigte, dass Mikroorganismen allgemein stickstofflimitiert waren, unter Kombinationsbehandlung nach 60 Tagen ein sehr hohes Niveau erreichten; gleichzeitig lieferte hochkonzentrierter PLA in der späten Kultivierungsphase kontinuierlich Kohlenstoff und milderte so die Kohlenstoffbegrenzung effektiv.

PLA-Mikroplastik;Cadmium;Stöchiometrie;Gleichgewicht;gesamt C, N, P