2024-04-25
由于耐(nai)用性、可(ke)塑(su)(su)(su)性和(he)低(di)成(cheng)本等特點(dian)，塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)已成(cheng)為(wei)工業和(he)消費品中(zhong)不(bu)可(ke)或(huo)缺材料(liao)(liao)。全(quan)球塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)產量從 1950 年(nian)的(de) 150 萬噸大(da)幅增(zeng)長到 2020 年(nian)的(de) 3.67 億噸。在(zai)太(tai)陽輻(fu)射、物(wu)理磨損、生(sheng)(sheng)物(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)等外力作(zuo)用下，大(da)塊塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)會(hui)分解(jie)成(cheng)更小的(de)顆粒(li)，產生(sheng)(sheng)微(wei)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)（直(zhi)徑<5毫米）。微(wei)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)幾乎(hu)無處不(bu)在(zai)，對(dui)海(hai)洋(yang)、淡(dan)水、大(da)氣和(he)土(tu)壤等全(quan)球各類生(sheng)(sheng)態(tai)環境(jing)造(zao)成(cheng)了廣泛且嚴重的(de)污染。在(zai)進入這(zhe)些環境(jing)時，塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)會(hui)迅速被各種(zhong)微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)群落定植，形成(cheng)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)際（Plastisphere）。研(yan)究(jiu)者對(dui)細(xi)菌和(he)其他微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)在(zai)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)降(jiang)(jiang)解(jie)中(zhong)的(de)作(zuo)用越(yue)來越(yue)感(gan)興趣，并期望關鍵微(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)為(wei)塑(su)(su)(su)料(liao)(liao)污染問題提供“解(jie)決方案(an)”。
對于(yu)微(wei)塑料(liao)際的研(yan)究樣(yang)本可以來(lai)自野(ye)外(wai)采集(ji)、野(ye)外(wai)樣(yang)地實(shi)(shi)驗和實(shi)(shi)驗室微(wei)宇宙培(pei)養等。多組(zu)學研(yan)究方法(fa)可以幫(bang)助研(yan)究者在研(yan)究樣(yang)本中群(qun)(qun)落(luo)組(zu)成以及總體群(qun)(qun)落(luo)和活躍群(qun)(qun)落(luo)的功能(neng)特征(zheng)，更好地了解塑料(liao)際微(wei)生物群(qun)(qun)落(luo)的組(zu)裝過程：
（1）擴增子(zi)測(ce)序探究塑(su)(su)料際微(wei)(wei)生物組(zu)成。通過時間(jian)(jian)尺(chi)度(du)/空間(jian)(jian)尺(chi)度(du)上的(de)連續觀測(ce)，獲取塑(su)(su)料際的(de)微(wei)(wei)生物分(fen)布和變化模式； （2）宏基(ji)因(yin)組測(ce)序探(tan)究(jiu)(jiu)樣(yang)(yang)本中(zhong)抗生素抗性(xing)基(ji)因(yin)、毒力因(yin)子和(he)(he)重(zhong)金(jin)屬(shu)抗性(xing)基(ji)因(yin)的(de)(de)豐度和(he)(he)組成(cheng)；探(tan)究(jiu)(jiu)微塑(su)(su)料污(wu)染(ran)樣(yang)(yang)本中(zhong)微塑(su)(su)料降解特征(zheng)基(ji)因(yin)的(de)(de)分布特征(zheng)和(he)(he)多樣(yang)(yang)性(xing)；探(tan)究(jiu)(jiu)一些耐(nai)藥等(deng)相關基(ji)因(yin)在污(wu)染(ran)樣(yang)(yang)本中(zhong)的(de)(de)分布特征(zheng)和(he)(he)耐(nai)藥等(deng)性(xing)能轉移潛力等(deng)； （3）宏基(ji)因組(zu)Binning分析獲(huo)得具(ju)有潛(qian)在(zai)微塑(su)料降解(jie)潛(qian)力的未培養微生物基(ji)因組(zu)信(xin)息(xi)(xi)，為關(guan)鍵菌種的分離純化提(ti)供基(ji)因組(zu)指導(dao)信(xin)息(xi)(xi)。 （4）基因組和轉錄組探(tan)究(jiu)從樣(yang)本(ben)中分離出來功能微生物的基因組成(cheng)和表達模(mo)式。 （5）蛋白(bai)質(zhi)組學(xue)和代謝(xie)組學(xue)探究功能微(wei)生物(wu)的代謝(xie)途徑(jing)； 派森(sen)諾宏(hong)基因(yin)組標準(zhun)交付結果中涵蓋抗(kang)生素(su)抗(kang)性(xing)基因(yin)數據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)、毒力(li)因(yin)子數據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)、重(zhong)金屬抗(kang)性(xing)基因(yin)數據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)和(he)細菌可移動元件數據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)等(deng)20大數據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)，更加適用于微塑料(liao)污染(ran)等(deng)生態環境領域相關(guan)研究
派森諾微(wei)塑料研究(jiu)案例 土壤微塑料研究>> Journal of Hazardous Materials：微(wei)塑料改變鉛鋅污染土(tu)壤中的土(tu)壤性質、重金屬有效性和細菌群(qun)落(luo) 微塑料(liao)（MPs）在土壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)廣泛(fan)地與各種污染物(wu)共存,根(gen)據(ju)較少有的研(yan)究表明微塑料(liao)可(ke)能(neng)(neng)會造成土壤(rang)(rang)(rang)對(dui)(dui)重金屬(shu)的解附，并(bing)且(qie)通過土壤(rang)(rang)(rang)生(sheng)(sheng)物(wu)等影響(xiang)(xiang)土壤(rang)(rang)(rang)性(xing)質(zhi)(zhi)和功(gong)能(neng)(neng)。然(ran)而，關(guan)于重金屬(shu)污染土壤(rang)(rang)(rang)對(dui)(dui)土壤(rang)(rang)(rang)化學(xue)和微生(sheng)(sheng)物(wu)特(te)性(xing)的影響(xiang)(xiang)的數據(ju)很少。本研(yan)究對(dui)(dui)6種不(bu)同的MPs：聚(ju)(ju)乙(yi)烯（PE）、聚(ju)(ju)苯(ben)乙(yi)烯（PS）、聚(ju)(ju)酰(xian)胺（PA）、可(ke)降解塑料(liao)：聚(ju)(ju)乳酸（PLA）、聚(ju)(ju)琥珀酸丁二(er)烯（PBS）和聚(ju)(ju)羥基丁酸（PHB），在不(bu)同劑量下（0.2%和2%，w/w）對(dui)(dui)Pb-Zn污染土壤(rang)(rang)(rang)中(zhong)鉛和鋅的有效性(xing)、土壤(rang)(rang)(rang)化學(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)和土壤(rang)(rang)(rang)酶活性(xing)的影響(xiang)(xiang)進行評估，并(bing)解析(xi)土壤(rang)(rang)(rang)細(xi)菌群(qun)落的變(bian)(bian)化，以(yi)及土壤(rang)(rang)(rang)性(xing)質(zhi)(zhi)的變(bian)(bian)化與細(xi)菌群(qun)落組成和功(gong)能(neng)(neng)的關(guan)聯。 主要結(jie)果： 本研究(jiu)提(ti)示，MPs與重金屬共存可能(neng)會改變土壤(rang)(rang)的(de)金屬遷移能(neng)力(li)、土壤(rang)(rang)肥力(li)和(he)微(wei)生物群(qun)(qun)落(luo)(luo)(luo)的(de)多樣及其功能(neng)，從而(er)對土壤(rang)(rang)的(de)多功能(neng)生態系統(tong)構成潛在(zai)威脅。具體(ti)來說，微(wei)塑(su)料(liao)(liao)降(jiang)低了(le)Pb/Zn污(wu)染土壤(rang)(rang)中細菌群(qun)(qun)落(luo)(luo)(luo)豐富度和(he)多樣性(xing)、改變了(le)土壤(rang)(rang)性(xing)質(zhi)和(he)重金屬有效性(xing)，并降(jiang)低了(le)土壤(rang)(rang)肥力(li)；微(wei)塑(su)料(liao)(liao)改變了(le)微(wei)生物群(qun)(qun)落(luo)(luo)(luo)組(zu)成，選擇性(xing)地富集了(le)特定類群(qun)(qun)；Pb/Zn有效性(xing)的(de)變化能(neng)導(dao)致微(wei)生物群(qun)(qun)落(luo)(luo)(luo)的(de)變化；微(wei)塑(su)料(liao)(liao)的(de)影(ying)響因其類型和(he)劑量而(er)異。 ACS Nano：納米氧化鐵(tie)減輕微(wei)(wei)塑料對(dui)黑麥草土壤-微(wei)(wei)生物-植物系統的影響 為了解農業系(xi)統中(zhong)微(wei)塑(su)料-納米(mi)材料的(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)，本研究進行了一(yi)項為期90天的(de)(de)隨機區組(zu)盆栽試(shi)驗(yan)，在用(yong)堆肥（1:9）改良的(de)(de)土壤中(zhong)培(pei)育黑麥草種子。將聚氯乙烯（PVC）和聚乙烯（PE）微(wei)塑(su)料（MP）污染物以(yi)0.1%和10%的(de)(de)比(bi)例(li)添(tian)加(jia)到盆栽土壤中(zhong)，而與(yu)無(wu)化學品(pin)對照相(xiang)比(bi)，納米(mi)Fe3O4（作為納米(mi)農用(yong)化學品(pin)）以(yi)0.1%和0.5%的(de)(de)比(bi)例(li)添(tian)加(jia)。 主要(yao)結果： 納(na)米氧(yang)化鐵可以(yi)通過以(yi)下途徑減輕MPs對(dui)黑麥草微(wei)生物組的(de)(de)(de)負面影(ying)響：通過提高土(tu)壤總(zong)碳和碳氮比等主要土(tu)壤質量指標，改(gai)善(shan)土(tu)壤狀況；減輕土(tu)壤中微(wei)塑料對(dui)植(zhi)物的(de)(de)(de)生理應(ying)激(ji)反應(ying)和氧(yang)化損傷；從(cong)地下到地上顯著(zhu)改(gai)變(bian)了(le)黑麥草細菌(jun)群(qun)落結(jie)構(gou)，提高葉片和根(gen)表面的(de)(de)(de)細菌(jun)豐度和多樣性，特(te)別是防御環境(jing)脅迫的(de)(de)(de)菌(jun)群(qun)（如擬桿菌(jun)門和厚(hou)壁菌(jun)門）；加強了(le)黑麥草地上細菌(jun)網絡的(de)(de)(de)連接性和互(hu)作正相(xiang)關性。 水體(ti)微(wei)塑料探究(jiu)>> Water Research：靜水壓力驅動微生物介(jie)導(dao)的深水水庫表層沉(chen)積物微塑料生物降解：靜水壓力模擬實驗(yan)新發現 人們(men)對微(wei)塑(su)料(liao)(liao)的分布以及(ji)其(qi)在(zai)(zai)水源水庫表層沉積物(wu)中的微(wei)生(sheng)物(wu)降解所涉(she)及(ji)的代謝途徑(jing)仍然知之(zhi)甚少。本(ben)研究分析了在(zai)(zai)不同(tong)(tong)靜水壓(ya)條件下(xia)微(wei)塑(su)料(liao)(liao)在(zai)(zai)沉積物(wu)中的分布特性，及(ji)其(qi)與微(wei)生(sheng)物(wu)種群結(jie)構和微(wei)塑(su)料(liao)(liao)微(wei)生(sheng)物(wu)降解功(gong)能(neng)基因(yin)間(jian)偶(ou)聯(lian)機理。可以為揭示微(wei)塑(su)料(liao)(liao)特性在(zai)(zai)不同(tong)(tong)靜水壓(ya)條件下(xia)的微(wei)生(sheng)物(wu)降解代謝途徑(jing)提(ti)供證據。 主要結果(guo)： 本研究證(zheng)明在有微(wei)生物存在的(de)情況下，隨著靜水(shui)壓的(de)增大，微(wei)塑料的(de)粒徑和形狀會受到影響，而且這一現象對(dui)小粒徑微(wei)塑料(20-500μm)作用(yong)更(geng)加明顯。 隨著(zhu)靜水壓(ya)的(de)增加，有塑(su)料降解(jie)作用(yong)的(de)屬Rhodococcus, Flavobacterium, Aspergillus等(deng)(deng)豐度表現出增加的(de)趨勢，并注釋到了有降解(jie)PS，PE，PET作用(yong)的(de)功能基因paaK，ladA，tphA2，tphA3等(deng)(deng)8種，其(qi)中tphA3豐度受(shou)靜水壓(ya)作用(yong)明顯(xian)，存在顯(xian)著(zhu)差(cha)異，PET粒徑受(shou)到高靜水壓(ya)的(de)影響平均(jun)粒徑變(bian)小。
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