设施蔬菜生产已成为现代农业的重要模式，因其具有高土地利用效率、可控的农产品质量以及适应城市化需求等优点[1]。集约化设施农业严重依赖化肥、农药和塑料薄膜等投入，这些直接加剧了土壤中重金属（HMs）、抗生素抗性基因（ARGs）和微/纳米塑料（MNPs）的复合污染。设施农业土壤中的这些污染物浓度可能是传统农田的2–3倍[2]、[3]、[4]。此外，设施系统的相对封闭环境阻碍了光降解、化学水解和氧化还原反应等自然衰减过程，从而阻碍了污染物的有效去除。结果，污染物的净积累速率（约1.5–6.0 mg/kg/年）远超过土壤的环境承载能力（约0.05–0.20 mg/kg/年），带来了严重的生态和健康风险[5]、[6]、[7]。更令人担忧的是，这些累积的残留污染物可以通过表面络合、电荷相互作用和共选择等机制相互作用[8]，形成复杂的复合污染系统[9]。这种系统不仅增强了污染物的环境持久性和毒性，还可能放大它们的生态和健康风险[10]。因此，揭示这种复合污染的形成机制并制定综合缓解策略对于推进可持续农业至关重要。
为了解决农业土壤中新兴污染物带来的生态风险[11]，越来越多的研究集中在阐明单一或二元污染物的环境行为和缓解机制上。例如，通过限制微生物能量供应（如减少ATP生成）可以抑制依赖水平基因转移的抗生素抗性基因的传播[12]；对于重金属，核心缓解策略是将其固定以降低其生物可利用性[13]；对于微塑料，则通过抑制光氧化和水解来延缓其环境老化，从而减轻其破碎和迁移[14]。关于二元复合污染，一些研究进一步表明，破坏微/纳米塑料与重金属之间的界面吸附可以减轻它们的联合毒性[15]，而通过电场降低重金属的生物可利用性可以减轻驱动抗生素抗性基因传播的共选择压力。然而，在集约化设施农业土壤中，重金属、微/纳米塑料和抗生素抗性基因以三元复合形式共存，它们的相互作用超出了二元组合的范围。它们可能通过表面负载、共运输和对多种胁迫的微生物响应等机制形成更复杂的污染网络和潜在的协同效应。目前，关于这种三元复合污染系统的耦合传输动态、交互放大效应以及有效控制策略的系统理解仍然不足，这严重阻碍了高效修复策略的发展。
当前的污染控制策略主要集中在针对单一污染物的修复上，但实际上农业土壤中经常存在多种共存污染物。新兴证据表明，有机肥与生物炭等改良剂的综合使用具有潜在的协同效益[16]。例如，将有机肥与生物炭结合使用可以提高土壤肥力，同时有助于重金属固定、微/纳米颗粒吸附以及通过调节微生物群落来减轻抗生素抗性基因的传播[17]。这为解决复合污染提供了一种综合技术方法。然而，在保护性蔬菜种植等集约化农业系统中，重金属、微/纳米塑料和抗生素抗性基因通常共同存在并相互作用，形成三元污染物混合物。以往的研究主要强调营养效应或单个污染物的控制[18]、[19]。目前仍缺乏关于有机肥和生物炭联合应用能否同时系统地减轻重金属、微/纳米塑料和抗生素抗性基因引起的复合污染的明确证据和机制理解。因此，阐明有机肥和生物炭在设施蔬菜土壤中对三元复合污染的协同调控机制至关重要。
在这方面，本研究系统地设计并实施了六种不同的施肥处理：不施肥（CK）、推荐施肥（RF）、推荐施肥结合腐殖酸（RF-HA）、推荐施肥结合生物炭（RF-BC）、仅使用腐殖酸（HA）和仅使用生物炭（BC）。基于这些处理，我们阐明了不同施肥制度下三元复合污染（重金属、微/纳米颗粒和抗生素抗性基因）的发生及其环境影响。系统地揭示了影响多种污染物共存和复合相互作用的关键因素，并进一步揭示了有效污染缓解背后的关键生物学和代谢机制。该研究确定了通过优化施肥策略实现复合污染协同控制的核心途径，为保护性农业系统中的污染管理和土壤健康提供了理论基础和实践支持。
