微塑料环境归趋及生态风险研究获重要进展
| 2025/12/7 10:00:13 《最新论文》 作者:bet36体育在线:科学报 我有话说(0人评论) | 字体大小:-│+ |
在国家自然科学基金、广东省重点领域研发计划等项目资助下,华南农业大学资源环境学院教授章家恩团队在水生动物摄食介导的微塑料环境归趋及生态风险研究方面取得重要进展。相关成果近日发表于《水研究》。
论文第一作者、华南农业大学2022级生态学专业博士生石兆基介绍,此前研究多聚焦微塑料对生物的毒性危害,关于生物活动改变微塑料环境行为及加剧毒性风险的研究较少。本研究以我国稻田及水生生态系统中广泛入侵的外来有害生物福寿螺为对象,探究其取食微塑料后对环境归趋和生态风险的影响。
研究发现,福寿螺可主动或被动摄取水体中的聚苯乙烯和发泡聚苯乙烯(EPS)微塑料,约48小时消化后排出体外,且存在雌雄性别差异。福寿螺的“取食-消化-排泄”行为,能促进微塑料的物理破碎、表面刮擦和氧化,加速其老化与降解,改变其形态及表面特性与功能。宏基因组学分析表明,福寿螺的消化作用改变了附着在微塑料上的微生物群落(塑料际)的结构与功能,尤其是显著改变了塑料际病毒群落,这种改变是驱动“塑料际”环境行为及生态功能变化的关键因素。
进一步研究显示,塑料际中不同类型的病毒生态功能不同。温和型病毒倾向将基因整合到宿主基因组,携带更多抗生素抗性基因,增加人类健康风险;烈性病毒通过裂解宿主复制,抑制潜在塑料降解菌,减少抗生素抗性基因扩散风险。尽管塑料际总体抗性基因数量下降,但经福寿螺消化后的EPS塑料际中人类健康风险指数上升。
此外,福寿螺对微塑料的取食与消化,导致关键功能微生物菌群及基因改变,重塑塑料际中的元素循环转化特征,可能减少甲烷产生与排放潜力,增加氧化亚氮释放潜力,影响全球增温潜势。
综合结果表明,福寿螺对微塑料的摄食、消化及排泄,使塑料际微生物群落结构改变,特别是病毒群落结构和功能变异,将有可能加剧微塑料的生态环境问题、食物链及人类健康风险。在福寿螺入侵密度高且EPS污染严重的地区,这种快速入侵物种可能充当“过程驱动者”和“风险放大器”,产生更小、更易被生物吸收且对人类健康风险更高的微塑料碎片和颗粒。
论文通讯作者章家恩表示,该研究从新视角解析了动物介导的微塑料环境转化机制与归趋行为变化,首次指出了病毒在调控微塑料生态风险中的重要作用。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124926
