摘要
微塑料作为一种新型污染物,对海洋的生态环境带来了一定的破坏。微生物作为海洋环境中不可或缺的一种重要的生产者或是分解者,参与了海洋中的各种碳、氮、硫等元素的循环利用。目前微塑料对于微生物的影响研究相对较少,且二者之间的相互作用及机制尚不清楚。因此,通过使用革兰氏阴性菌埃希大肠杆菌(Escherichiacoli)和革兰氏阳性菌蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)两种不同的微生物作为受试生物进行聚苯乙烯微塑料(polystyrene,PS)毒性实验探究。结果表明,PS(聚苯乙烯)对大肠杆菌的细胞生长有抑制作用,且0.1μm的PS影响较高。而PS的存在促进了芽孢杆菌的生长。革兰氏阳性菌细胞壁较厚可能是导致两种细菌产生不同毒性反应的部分原因。此外,两种细菌与PS颗粒之间的相互作用也不同。观察到大肠杆菌细胞通过鞭毛直接粘附在5μmPS微球表面,表明塑料有促进了大肠杆菌形成生物膜的作用。两种细菌中ROS的产生以及MDA、LDH和GSH的调控表现出相似的趋势,这不可能是造成毒性结果差异的主要原因。同时也证明了PS并不能对细菌造成其DNA的损伤。 多环芳烃是我国近海常见的持久性有机污染物,芘作为其中一种最常见的多环芳烃污染物,对海洋环境存在较大的影响。微塑料污染可以影响多环芳烃的环境行为,二者的相互作用会对沉积物中的微生物群落结构产生重要影响,并进一步影响沉积物中微生物的生态功能。通过14天微宇宙实验探究了PS与芘的相互作用对沉积物群落结构的影响。结果表明,沉积物暴露于不同处理组(分别暴露于芘、PS、及吸附了芘的PS)的污染物后,其微生物群落的丰富度和多样性均有不同程度的下降,并且在属分类层次上沉积物群落的结构有着明显的分化。群落分析的结果表明,PS吸附芘可能延缓了群落微生物对于大量污染物引入的降解行为,而PS的吸附行为导致污染物的缓慢释放也减弱了污染物对于群落本身的生态功能的影响。对沉积物样品进行芘降解菌的筛选,得到三株能够共代谢降解芘的芽孢杆杆菌。同时探究了微塑料的引入是否影响微生物的降解效果,发现0.1μm的PS能够促进微生物的降解效果,而大粒径的PS并不能引起降解能力的变化。