用細菌“捕撈”微塑料

就在剛剛，你又喝下了一口微塑料。

“喝下一口微塑料”聽起來有些可怕，可是，這并不是危言聳聽，微塑料如今已經包圍了人類。微塑料指的是直徑小于5毫米的塑料顆粒，生活中的許多常見行為都可能將大塊塑料撕裂成微塑料，比如洗滌化學纖維制成的衣物、截取一段塑料膠帶粘貼破損的物體，甚至撕開一包薯片的塑料包裝袋。除此之外，工業生產中能產生的微塑料更多。研究發現，一個廢水處理廠每天可排放多達200萬個微塑料顆粒。微塑料誕生后，很快就會通過多種途徑進入水體，海水、淡水、廢水、飲用水中都能檢測到微塑料的存在。你剛剛喝下的那口飲用水中很可能就包含著數不清的微塑料。

不同于大型塑料碎片，微塑料對包括人類在內的各種生物的危害并不明顯。微塑料不會堵塞生物的呼吸道和消化道，不會通過食物鏈的流動層層累積，2019年的一份來自世衛組織的報告顯示，目前尚無直接證據表明飲用水中的微塑料會對人體的健康構成威脅。但這并不意味著微塑料是無害的，其害處更加隱秘而深遠，比如微塑料能作為病原體的“公交車”，將更多病原體運輸到世界各地。

細菌與微塑料形影不離

大約20年前，美國科學家就發現，塑料是有害藻類繁殖的媒介，比如對人類和動物都有毒害效果的甲藻就對塑料情有獨鐘。就連寄生蟲也能乘坐著微塑料“環游世界”，弓形蟲是一種僅在貓糞便中發現的寄生蟲，可是它已經感染了海獺和海豚等許多海洋物種，科學家發現，弓形蟲正是搭乘著微塑料進入海洋的。

微塑料的主要“乘客”當屬細菌。在天然水體中，微塑料表面大約一周便可附著生物膜。生物膜是指附著于有生命或無生命的物體表面，被細菌胞外大分子（一般是多糖）包裹的微生物群體。許多細菌能在生物膜的保護下長期附著在微塑料上，比如導致霍亂和敗血癥的弧菌屬細菌。弧菌在海水中密度很低，但是能夠在微塑料表面富集，在北海、波羅的海、法國布列斯特灣和蘇格蘭福斯河河口等地的微塑料中都發現了致病性弧菌。

更可怕的是，生物膜中的細菌能通過基因交流擁有更強的耐藥性，甚至成為超級細菌。美國科學家從新澤西州的三個污水處理廠收集了一批污泥樣品，并將兩種類型的微塑料——聚乙烯和聚苯乙烯摻入其中，同時將沙子添加到等量污泥中作為對照組。然后，他們檢查了不同污泥中生長的細菌以及它們的基因變化。研究人員發現，僅僅過了三天，有微塑料加入的污泥中就生長了8種細菌，數量遠高于對照組。而且，微塑料樣品中生長的細菌種群中流傳著三種特定基因，這是賦予細菌抗生素抗性的基因，其濃度比沙子樣品高30倍。

利用細菌捕捉微塑料

由此可見，微塑料有著深遠的潛在危害。不過，禍兮福之所倚，覆蓋在微塑料上的生物膜也讓科學家看到了“捕捉”微塑料的希望。像其他細菌一樣，銅綠假單胞菌通過聚集在一起形成菌落、編織生物膜的方式搭乘微塑料。香港理工大學的研究人員希望借助銅綠假單胞菌的生物膜來捕獲微塑料，他們在一個裝有微塑料的生物反應器中進行了實驗，他們發現，銅綠假單胞菌的生物膜導致微塑料聚集在一起，然后在重力作用下下沉到反應器的底部，這使得微塑料更便于收集。等到微塑料下沉到容器底部，研究人員就使用生物膜擴散基因，將生物膜從微塑料表面剝離，最后回收微塑料。與其他正在嘗試中的方法相比，這個方法效率高、成本低而且更加環保清潔。

這個方法還有許多改進空間，包括如何將新方法從實驗室推廣到海洋或廢水處理廠；此外，他們所使用的銅綠假單胞菌能產生多種致病物質，對人體健康有威脅，因此可能難以在大規模項目中使用。不過研究團隊充滿信心地表示：他們接下來會尋找能直接在污水或其他水環境里形成自然生物膜的非致病細菌，將新方法帶到更多地方去。

（張甫卿摘自維普資訊網）