研究揭示生物膜如何抑制微塑料堆積
更新時間：2025/6/19 11:16:44 來源：新華社
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微塑料進入環(huán)境后到底去哪了？美國一項新研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌自然產(chǎn)生的黏性生物膜能讓河床中的微塑料處于松散狀態(tài)，從而更容易被流水帶走。這一發(fā)現(xiàn)有助于更有效地開展污染清理工作，并識別出隱藏的污染點。
微塑料在自然環(huán)境中甚至人體內(nèi)的積累問題日益令人擔(dān)憂。然而，由于影響其分布和沉積的因素眾多，預(yù)測這些無處不在的顆粒將集中在何處一直頗具挑戰(zhàn)性，因此也影響了治理工作的效率。
美國麻省理工學(xué)院的研究人員近期在《地球物理通訊》月刊上發(fā)表論文說，他們發(fā)現(xiàn)，生物膜的存在是決定微塑料顆粒在何處積聚的關(guān)鍵因素之一。這些由微生物分泌的薄而黏的生物聚合物層可附著在多種表面，包括沙質(zhì)河床或海岸。在其他條件相同的情況下，含有生物膜的沉積物中，微顆粒不容易堆積，因為一旦落在這些區(qū)域，它們更可能被水流重新卷起并沖走。
研究人員使用了一個底部鋪有細(xì)沙的流水槽，有時還加入模擬紅樹林根系的垂直塑料管。在一些實驗中，流水槽的底床僅由純沙構(gòu)成；在另一些實驗中，沙中還加入了生物材料以模擬自然界中常見的生物膜。
研究人員持續(xù)3個小時向水槽中注入混有微塑料顆粒的水流，隨后用紫外光照射底床表面使塑料顆粒發(fā)出熒光，以便測量其濃度。
結(jié)果揭示了會影響塑料顆粒在不同表面積聚情況的兩種現(xiàn)象：一方面，模擬根系周圍的湍流阻礙了顆粒的沉積；另一方面，隨著沉積在底床中模擬生物膜含量的增加，顆粒的積累也隨之減少。
研究發(fā)現(xiàn)，生物膜填充了沙粒間的空隙，減少了微塑料嵌入的空間。這使得微塑料顆粒難以深入沙粒間隙，更易暴露在水流作用力下，從而更易被水流卷走。
研究人員說，雖然水流擾動、底床表面粗糙度等其他因素會使情況復(fù)雜化，但這項研究為實地微塑料污染調(diào)查提供了一個有用的視角。
研究人員以紅樹林生態(tài)系統(tǒng)為例指出，微塑料可能更容易積聚在以沙地為主的外緣區(qū)域，因為內(nèi)部區(qū)域的沉積物含有更多生物膜。因此，沙質(zhì)外緣區(qū)域應(yīng)成為監(jiān)測與保護的重點。
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微塑料進入環(huán)境后到底去哪了？美國一項新研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌自然產(chǎn)生的黏性生物膜能讓河床中的微塑料處于松散狀態(tài)，從而更容易被流水帶走。這一發(fā)現(xiàn)有助于更有效地開展污染清理工作，并識別出隱藏的污染點。
微塑料在自然環(huán)境中甚至人體內(nèi)的積累問題日益令人擔(dān)憂。然而，由于影響其分布和沉積的因素眾多，預(yù)測這些無處不在的顆粒將集中在何處一直頗具挑戰(zhàn)性，因此也影響了治理工作的效率。
美國麻省理工學(xué)院的研究人員近期在《地球物理通訊》月刊上發(fā)表論文說，他們發(fā)現(xiàn)，生物膜的存在是決定微塑料顆粒在何處積聚的關(guān)鍵因素之一。這些由微生物分泌的薄而黏的生物聚合物層可附著在多種表面，包括沙質(zhì)河床或海岸。在其他條件相同的情況下，含有生物膜的沉積物中，微顆粒不容易堆積，因為一旦落在這些區(qū)域，它們更可能被水流重新卷起并沖走。
研究人員使用了一個底部鋪有細(xì)沙的流水槽，有時還加入模擬紅樹林根系的垂直塑料管。在一些實驗中，流水槽的底床僅由純沙構(gòu)成；在另一些實驗中，沙中還加入了生物材料以模擬自然界中常見的生物膜。
研究人員持續(xù)3個小時向水槽中注入混有微塑料顆粒的水流，隨后用紫外光照射底床表面使塑料顆粒發(fā)出熒光，以便測量其濃度。
結(jié)果揭示了會影響塑料顆粒在不同表面積聚情況的兩種現(xiàn)象：一方面，模擬根系周圍的湍流阻礙了顆粒的沉積；另一方面，隨著沉積在底床中模擬生物膜含量的增加，顆粒的積累也隨之減少。
研究發(fā)現(xiàn)，生物膜填充了沙粒間的空隙，減少了微塑料嵌入的空間。這使得微塑料顆粒難以深入沙粒間隙，更易暴露在水流作用力下，從而更易被水流卷走。
研究人員說，雖然水流擾動、底床表面粗糙度等其他因素會使情況復(fù)雜化，但這項研究為實地微塑料污染調(diào)查提供了一個有用的視角。
研究人員以紅樹林生態(tài)系統(tǒng)為例指出，微塑料可能更容易積聚在以沙地為主的外緣區(qū)域，因為內(nèi)部區(qū)域的沉積物含有更多生物膜。因此，沙質(zhì)外緣區(qū)域應(yīng)成為監(jiān)測與保護的重點。
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