研究:细菌可以清除湖泊中的塑料污染

2022年07月27日 11:25 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

科学家们发现,一些自然存在的湖泊细菌在塑料袋的残骸上比在树叶和树枝等自然物质上生长得更快、更有效。他们的研究覆盖了29个欧洲湖泊。塑料中的碳化合物被细菌分解并作为它们生长的食物。研究人员表示,用特定种类的细菌来丰富水域可能是消除环境中塑料污染的一种自然方式。

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效果是相当明显的:当塑料污染使湖水中的整体碳含量仅提高4%时,细菌的生长速度增加了一倍多。

根据研究结果,湖泊中的塑料污染很可能是在为细菌的快速生长“打底”--细菌不仅在分解塑料然后更有能力分解湖泊中的其他天然碳化合物。

湖泊细菌被发现更喜欢塑料衍生的碳化合物而不是天然的。科学家们认为,这是因为塑料中的碳化合物更容易被细菌分解并作为食物使用。

研究人员提醒称,这并不是在宽恕持续的塑料污染。因为塑料中的一些化合物会对环境产生有毒影响,尤其是在高浓度的情况下。

“这几乎就像塑料污染正在让细菌的胃口大开,”该论文的资深作者、剑桥大学植物科学系的Andrew Tanentzap博士表示,“细菌首先将塑料作为食物,因为它很容易分解,然后它们更有能力分解一些更困难的食物--湖里的天然有机物。”

他补充道:“这表明塑料污染正在刺激湖泊中的整个食物网,因为更多的细菌意味着更多的食物给鸭子和鱼等大型生物。”

这种效果取决于湖水中存在的细菌物种的多样性--拥有更多不同物种的湖泊在分解塑料污染方面表现得更好。

研究人员于去年发表的一项研究发现,欧洲的湖泊是微塑料污染的潜在热点。

当塑料分解时,它们会释放出简单的碳化合物。研究人员发现,这些碳化合物在化学上与树叶和树枝等有机物分解时释放的碳化合物不同。

来自塑料的碳化合物被证明是来自塑料产品特有的添加剂,包括粘合剂和软化剂。

这项新研究还发现,在独特的天然碳化合物较少的湖泊中,细菌清除了更多的塑料污染。这是因为湖水中的细菌有着较少的其他食物来源。

这些结果将有助于确定污染控制最紧迫的湖泊的优先次序。如果一个湖泊有大量的塑料污染但细菌多样性低且有很多不同的天然有机化合物,那么它的生态系统将更容易受到破坏。

“不幸的是,塑料将在几十年内污染我们的环境,”参与这项研究的剑桥大学动物学系的David Aldridge教授说道,“从积极的一面来看,我们的研究有助于确定可以利用的微生物以帮助分解塑料垃圾并更好地管理环境污染。”

该研究涉及在2019年8月至9月期间对斯堪的纳维亚半岛的29个湖泊进行采样。为了评估一系列条件,这些湖泊在纬度、深度、面积、平均表面温度和溶解的碳基分子的多样性方面都有所不同。

科学家们将来自英国四大购物连锁店的塑料袋切开并在水中摇晃这些塑料袋,直到它们的碳化合物被释放。

科学家在每个湖边将玻璃瓶里装满湖水。其中一半的玻璃瓶中加入了少量的“塑料水,以代表从塑料中浸出到环境中的碳量,而其他玻璃瓶中则加入了同样数量的蒸馏水。在黑暗中放置72小时后,测量每个瓶子中的细菌活性。

这项研究测量了细菌的生长--通过质量的增加以及细菌生长的效率--通过生长过程中释放的二氧化碳的数量。

在含有塑料衍生的碳化合物的水中,细菌的质量非常有效地增加了一倍。这些碳的50%左右在72小时内被纳入细菌体内。

剑桥大学植物科学系的Eleanor Sheridan指出:“我们的研究发现,当手提袋进入湖泊和河流时它们会对整个生态系统产生巨大的、意想不到的影响。希望我们的研究结果能让人们更加谨慎地去处理塑料垃圾。”

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