細菌可以清除湖泊中的塑料污染

一項針對29個歐洲湖泊的研究發現，相比在樹葉和樹枝等自然物質上，一些自然存在的湖泊細菌在塑料袋殘留物上的生長速度更快、效率更高。

這種細菌會分解塑料中的碳化合物，作為它們生長的食物。科學家們表示，在水中添加特定種類的細菌可能是消除環境中塑料污染的一種自然方式。

其影響是明顯的，當塑料污染使湖水中的整體碳含量僅增加4%時，細菌的生長速度則增加了一倍多。

結果表明，湖泊中的塑料污染正在“引發”細菌快速生長——細菌不僅能分解塑料，還能更有效地分解湖泊中的其他天然碳化合物。

研究發現，湖泊細菌更喜歡塑料衍生的碳化合物，而不是天然化合物。研究人員認為，這是因為塑料中的碳化合物更容易被細菌分解并用作食物。

科學家警告說，這并不能就可以容忍持續的塑料污染。塑料中的一些化合物會對環境產生毒性影響，尤其是在高濃度情況下。

研究結果發表于《自然通訊》。

“這就好像塑料污染能讓細菌食欲大增。”論文資深作者、劍橋大學植物科學系的Andrew Tanentzap說，“細菌首先將塑料作為食物，因為其很容易分解，然后它們還能分解一些更難消化的食物——湖里的天然有機物。”

“這表明塑料污染正在刺激湖泊的整個食物鏈，因為更多的細菌意味著鴨子和魚等更大的生物有更多的食物。”他補充說。

這種效果因湖水中細菌種類的多樣性而不同——種類較多的湖泊更善于分解塑料污染。作者去年發表的一項研究發現，歐洲湖泊是微塑料污染的潛在熱點。

當塑料分解時，它們會釋放出簡單的碳化合物。研究人員發現，這些碳化合物在化學上與樹葉和樹枝等有機物分解時釋放的碳化合物不同。

研究表明，塑料中的碳化合物來源于塑料產品特有的添加劑，包括粘合劑和軟化劑。

研究還發現，細菌清除了含有較少獨特天然碳化合物的湖泊中的更多塑料污染。這是因為湖水中的細菌有更少的其他食物來源。

研究結果將有助于優先考慮污染控制最為緊迫的湖泊。如果一個湖泊有大量塑料污染，但細菌多樣性低，并且有很多不同的天然有機化合物，那么它的生態系統將更容易遭受破壞。

“不幸的是，塑料將污染我們的環境幾十年。從積極的一面來看，我們的研究有助于識別可以利用的微生物，以幫助分解塑料廢物，更好地管理環境污染。”參與這項研究的劍橋大學動物學系教授David Aldridge說。

該研究在2019年8月至9月期間對斯堪的納維亞半島的29個湖泊進行了采樣。為了評估一系列條件，這些湖泊在緯度、深度、面積、平均表面溫度和溶解碳分子多樣性方面存在差異。

研究通過細菌生長過程中釋放的二氧化碳量來衡量細菌的生長——質量的增加和細菌生長的效率。在含有塑料衍生碳化合物的水中，細菌的數量迅速增加了一倍。大約50%的碳在72小時內被細菌吸收。

“我們的研究表明，當塑料袋進入湖泊和河流時，它們會對整個生態系統產生意想不到的巨大影響。希望我們的研究結果能鼓勵人們更加謹慎地處理塑料垃圾。”論文第一作者、劍橋大學植物科學系的Eleanor Sheridan說。