香港理工大學(xué)土木及環(huán)境工程學(xué)系、醫(yī)療科技及資訊學(xué)系助理教授金靈表示,,以往評估塑膠污染主要關(guān)注物理和化學(xué)影響,,但現(xiàn)在應(yīng)更加重視塑膠帶來的微生物威脅。他指出,,塑膠廢物及其附帶的微生物群落可通過水流或風(fēng)等媒介長距離流動,,破壞自然分布的微生物品種。病毒在塑膠上能存活更長時間并具有更強(qiáng)傳染力,,容易加速病毒擴(kuò)散,,甚至導(dǎo)致疫情暴發(fā)。
金靈領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)揭示了依附在塑膠廢物上的微生物群落所帶來的生態(tài)危害,。他們正推動構(gòu)建全球數(shù)據(jù)庫及模型,,以評估有害微生物隨塑膠廢物流動的軌跡及潛在風(fēng)險。目前全球每年產(chǎn)生約四億噸塑膠廢物,,累計總量已達(dá)70億噸,,但回收率不足一成,八成會積聚在環(huán)境中,。這些塑膠為微生物提供豐富養(yǎng)分,,形成獨(dú)特的微生物群落——塑膠際。
研究表明,,一克海洋塑膠廢物所附帶的微生物生物量比1000升海水高出十倍,。隨著塑膠廢物不斷增加且降解緩慢,塑膠際迅速擴(kuò)大,,棲息大量微生物,。金靈及其團(tuán)隊(duì)通過分析淡水,、海水和陸地三種環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的塑膠際及自然環(huán)境的微生物樣本,,全面概述了塑膠際獨(dú)特且多樣的微生物群落。研究成果已在跨學(xué)科國際期刊《The Innovation》上發(fā)表,,并被評為2020年至2024年最受歡迎的論文之一,。
研究發(fā)現(xiàn),無論在哪種環(huán)境系統(tǒng)中,,塑膠際與該環(huán)境本身的微生物群落在種類及共存模式上存在顯著差異,。塑膠際中的微生物群落由相互連結(jié)薄弱的特定微生物組成,在自然界中較為罕見,。相比自然環(huán)境的微生物群落,,塑膠際具有更強(qiáng)的分解有機(jī)化合物能力,可能增加溫室氣體排放并加速碳循環(huán),。特別是在淡水系統(tǒng)中,,塑膠際中有大量擾亂氮循環(huán)的細(xì)菌,釋放亞硝酸鹽、一氧化二氮等有害物質(zhì),。
塑膠際中還含有對人類,、動物及植物健康構(gòu)成威脅的病原體,包括一些原本不存在于該環(huán)境系統(tǒng)中的品種,,表明塑膠際可能攜帶病原體穿梭于不同生態(tài)系統(tǒng),。金靈及其團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步闡述了塑膠際帶來的環(huán)境問題,指出塑膠碎片大小不一,,可以攜帶寄居的微生物群以多種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈,,例如小至亞微米的塑膠粒可以直接被農(nóng)作物吸收,,面積較大的塑膠碎片則容易被動物吞食,。
金靈及其團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)評估塑膠際微生物群落對生態(tài)的影響及預(yù)測其潛在風(fēng)險的重要性。他們希望通過結(jié)合地面監(jiān)測,、實(shí)驗(yàn)及計算模型等方法,,監(jiān)測塑膠際在不同生態(tài)系統(tǒng)、地區(qū)和國家間的流動軌跡,、運(yùn)輸動態(tài)及歸屬,。這項(xiàng)任務(wù)復(fù)雜但可行,需要廣泛的國際合作及跨學(xué)科合作,,并運(yùn)用地理信息系統(tǒng)(GIS),、遙感及物聯(lián)網(wǎng)連接的納米傳感器等先進(jìn)技術(shù)。關(guān)鍵在于規(guī)范化不同領(lǐng)域的研究方法,,并建立全球數(shù)據(jù)共享框架,,以促進(jìn)一致且可執(zhí)行的見解。
金靈及其團(tuán)隊(duì)正積極與全球伙伴合作收集塑膠樣本,,建立全面的全球有害塑膠微生物群落目錄,,并繪制相關(guān)風(fēng)險的流向圖。他們利用現(xiàn)有研究開發(fā)新模型,,評估和量化塑膠污染對微生物的影響,。金靈表示,塑膠際的嚴(yán)重程度因地理位置而異,,與區(qū)域性的人類活動,、發(fā)展及環(huán)境管理密切相關(guān)。通過先進(jìn)的繪圖與追蹤技術(shù),,他們的研究有望加深對塑膠廢物上微生物遷移過程的理解,,從而進(jìn)行更精確的風(fēng)險評估和具針對性的干預(yù)措施,有助于制定更有效的環(huán)境政策和公共衛(wèi)生策略,。