“过去，我们主要利用物理和化学作用来评估塑料污染的影响，但现在我们应该更加关注塑料带来的微生物威胁。”香港理工大学民用与环境工程与医学技术与信息系助理教授Jin Ling（以下称为“香港理工大学”）。
金·林（Jin Ling）介绍了塑料废物及其随附的微生物群落可以与不同的培养基（例如水流或风）长时间流动，从而破坏微生物物种的自然分布。此外，病毒可以在塑料区域生存更长的时间，并且具有更强的传染性，这很容易加速病毒的传播，甚至导致流行病的爆发。
由金·林（Jin Ling）领导的研究小组揭示了经常被忽视并附着在塑料废物上的微生物群落带来的生态危害。该团队正在促进全球数据库和模型的构建，以评估用塑料废物流动的有害微生物的轨迹和潜在风险。
金·林（Jin Ling）教授（左）和李·昌乔（Li Changao）博士（右），该研究的第一作者是民用与环境工程系的博士后研究员。由香港理工大学提供的照片
塑料可能携带病原体以通过不同的生态系统旅行
目前，每年在全球范围内产生约4亿吨塑料废物，到目前为止，总累计量已达到70亿吨，但不到10％的塑料量已被回收，而80％的累计金额将在环境中积累。塑料由各种不同的化合物组成，这些化合物为微生物提供丰富的营养，并形成一个独特的微生物群落，该群落在水性和土地环境中粘附在塑料环境中 - 塑料世界。
研究表明，重约1克的海洋塑料废物附着的微生物生物量比1000升海水高十倍。由于其越来越多的塑料废物由于其缓慢的降解速率而产生，这意味着塑料区域正在迅速扩展，并且居住了大量的微生物。
Jin Ling和研究团队将收集在地面上的样品和可用数据组合在一起，以分析三个环境系统中塑料和自然环境的微生物样品：淡水，海水和陆地区域，从而全面概述了塑料区域中独特而多样的微生物社区。研究结果已发表在《跨学科国际杂志》“创新”上，并被评为2020年至2024年最受欢迎的论文。
研究发现，无论环境系统所在，塑料和微生物界的微生物本身的微生物的类型和共存模式都存在显着差异。其中，塑料的微生物群落由互连弱的特定微生物组成，这在本质上很少见。
与自然环境中的微生物群落相比，塑料具有更重要的分解有机化合物的能力，这可能会增加温室气体排放并加速碳环流。尤其是在淡水系统中，塑料中有大量细菌会破坏氮循环，这将释放有害物质，例如亚硝酸盐和一氧化二氮。
此外，塑料对人，动物和植物健康构成威胁的塑料的病原体显着增加，包括环境系统中不存在的一些品种，表明塑料可能会将病原体带到穿过不同生态系统的穿梭。
金·林（Jin Ling）和他的团队被邀请进一步详细说明国际科学杂志《自然》中塑料带来的紧急环境问题。他们指出，由于塑料碎片的大小从微米到几米，它们可以携带活塑料间的微生物组，并通过各种通道进入生态系统和食物链。例如，像亚果一样小的塑料颗粒可以直接被农作物吸收，而具有较大面积的塑料碎片很容易被动物吞咽。
构建一个全局数据库以跟踪塑料轨迹
金·林（Jin Ling）和他的团队强调，评估塑料间菌社区对生态学的影响并预测其带来的潜在风险至关重要。他们还希望监测不同生态系统，地区和国家之间塑料间交易的流轨迹，运输动力学和所有权，并结合不同的研究结果，例如地面监测，实验和计算模型。
金琳说，这是一项复杂但可行的任务，需要广泛的国际和跨学科的合作以及使用高级技术，例如地理信息系统（GIS），遥感和通过物联网（IoT）连接的纳米传感器。关键是在不同领域中标准化研究方法，并建立一个全球数据共享框架，以促进一致且可操作的见解。
金·林（Jin Ling）和他的团队正在积极与全球合作伙伴合作，包括学术机构，政府部门和非政府组织，以收集塑料样本，建立全球有害塑料微生物社区的全球目录，并绘制相关风险的流程图。他们使用现有的关于塑料废物迁移和积累的研究来开发一种新模型，以评估和量化塑料污染对微生物的影响。该模型基于现有的塑性存在数据和未来的排放估计，将通过模拟实验进行验证。
金·林（Jin Ling）介绍，塑料相交的严重程度因地理位置而异，并且与区域人类活动，发展和环境管理密切相关。 “通过先进的映射和跟踪技术，我们的研究有望加深我们对塑料废物附属微生物的迁移过程的理解，从而对关键领域进行更精确的风险评估和有针对性的干预措施。该数据将有助于制定更有效的环境政策和公共卫生策略，尤其是在受塑料污染影响最大的领域。”
