《聚苯乙烯微塑料对青少年和成年蚤的急性和慢性作用。》

  • 来源专题:实验室生物安全
  • 编译者: 张虎
  • 发布时间:2019-11-29
  • 我们用生态毒理学模型生物蚤(Daphnia magna)在暴露实验中调查了聚苯乙烯微塑料(MP)颗粒的分布和影响。目的是研究不同浓度MP的短期和长期毒性。为了实现这一目标,评估了6 µm的市售聚苯乙烯珠对D. magna两种不同生命周期的作用:<24 h的青少年和9天龄的成年人。测量了测试动物的以下终点:(1)存活,(2)生长,(3)个体和种群繁殖力,(4)成熟年龄和(5)新生后代的体型。在两个急性和两个慢性实验中追踪这些反应变量。急性实验表明,MP对48.h内对巨大的D. magna没有急性毒性,但会在120h.h内增加死亡率。少年比测试的成年人敏感约50%。在测试慢性暴露于MP的生命周期实验中,再次以相对较高的浓度(> 30μg/ ml-1)作为幼体暴露的动物表现出更高的敏感性。我们观察到死亡率稍有增加,生长减少,早期繁殖受到刺激,但代价是后期繁殖。成年后暴露的动物没有显示出增加的死亡率,并且显示出比对照组具有更高生殖速率的刺激反应。然而,母体动物的生长速度和新生儿的体型都随着MP剂量的增加而下降。我们得出的结论是,这些影响表明MP在饲喂(堵塞过滤功能),消化(充满塑料颗粒的肠)和/或其他动物行为的水平上与动物的机械相互作用/干扰中具有作用。这项研究还说明了分解速率慢的MP如何在环境中积累并作为阻碍过滤器喂养生物中非食物颗粒的食物进入食物链。

  • 原文来源:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31394341
相关报告
  • 《阳光使聚苯乙烯降解的速度快于预期》

    • 来源专题:纳米科技
    • 编译者:郭文姣
    • 发布时间:2019-10-12
    • 伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的研究人员发表的一项研究表明,聚苯乙烯,世界上最普遍的塑料之一,如果暴露在阳光下,可能在几十年或几个世纪内降解,而不是之前认为的数千年。这项研究于2019年10月10日发表在《环境科学与技术快报》杂志上。 “目前,政策制定者普遍认为聚苯乙烯在环境中可以永久存在,”WHOI的海洋化学家、该研究的第一作者科林·沃德(Collin Ward)说。“这是制定政策禁止它的部分理由。我们进行这项研究的动机之一是了解聚苯乙烯是否真的可以永久使用。我们并不是说塑料污染不是坏事,只是说聚苯乙烯在环境中的持久性可能比我们之前理解的要短,而且可能更复杂。几十年对环境造成伤害的机会仍然存在。” 自20世纪70年代以来,聚苯乙烯就经常在世界海洋中被检测到。日光降解塑料的想法并不新鲜,沃德说:“只要看看操场上的塑料玩具,公园里的长椅,或者草坪上的椅子,它们很快就会被日光漂白。”然而,WHOI的研究表明,阳光不仅会导致塑料在物理上分解,它还会使塑料在化学上分解成溶解的有机碳和微量的二氧化碳,其含量太低,无法影响气候变化。一旦塑料经历了这种转变,它原来的形状就从环境中消失了,它就变成了肉眼无法看到的全新副产品。他补充说,考虑到这种转变是如何发生的,这将是估算环境中塑料实际排放量的一个重要部分。 沃德说,以前对聚苯乙烯分解速度的估计是基于一套不同的假设。过去的研究主要集中在微生物在降解过程中所起的作用,而没有考虑阳光等其他因素。WHOI的海洋化学家、该论文的合著者克里斯•雷迪(Chris Reddy)表示,这并不完全令人惊讶。塑料只是有机碳的另一种形式,微生物可能会“吃掉它”——但他警告称,微生物也很聪明,而且有选择性。聚苯乙烯的化学结构复杂而笨重,它的环状骨架会阻碍微生物的生长,或者只是让塑料变得不值得那么费力。 沃德补充说:“尽管聚苯乙烯的环状骨架很难成为微生物的目标,但它的形状和大小正好可以捕捉到特定频率的阳光。”吸收这些能量可以分解碳键。 在实验室里,研究人员通过暴露五种不同的商业用聚苯乙烯样品来测试阳光是否可以转化聚苯乙烯。研究小组将每个人浸入盛有水的密封玻璃容器中,然后用太阳能模拟器(一种模拟阳光频率的灯)对他们进行照射。科学家们随后收集了溶解在水中的二氧化碳和化合物。 沃德和同事们用各种化学工具,包括一个房间大小的加速器质谱仪,追踪了在二氧化碳和过滤水中发现的碳原子的来源。“我们用了多种方法来做这件事,结果都是一样的:阳光可以把聚苯乙烯转化成二氧化碳。但是我们需要更多的研究来了解其他溶于水的产品会发生什么。”沃德说。 研究还发现,聚苯乙烯的添加剂,可以决定其颜色、柔韧性和其他物理特性,在破坏中起着重要作用。雷迪说:“不同的添加剂似乎会吸收不同频率的阳光,从而影响塑料分解的速度。” ——文章发布于2019年10月10日
  • 《自然资源部第三海洋研究所首次报道海洋苯乙烯塑料(PS)降解微生物及其代谢机制》

    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2023-01-11
    • 近日,自然资源部第三海洋研究所深海微生物创新团队在环境领域重要学术期刊《Journal of Hazardous Materials》(中国科学院一区TOP期刊,IF 14.2)上发表了题为“Biodegradation of polystyrene (PS) by marine bacteria in mangrove environment”的研究论文。该文丰富了塑料降解微生物的多样性,也是海洋PS塑料降解微生物的首次报道。 聚苯乙烯(PS)是海洋环境中最常见的塑料污染物之一。其微塑料在近海、深海环境以及海洋动物体内分布广泛。塑料污染对海洋生态系统构成了严重的威胁,其在海洋环境归宿是国际关注的重要科学问题。但国内外目前对海洋环境中塑料降解微生物多样性与环境作用的认识非常缺乏。为获得海洋塑料降解微生物资源,评价其在海洋环境自净中的作用,创新团队近年来围绕深海、近海等多种海洋海洋环境塑料微生物开展了系统研究,发现并获得了多种塑料的降解微生物,并开展了代谢机制研究。 该文通过红树林发泡型PS塑料(Expanded PS,EPS)垃圾现场采样与实验室分析,获得了多个PS降解菌群,证明了PS可以作为唯一碳源与能源被多种海洋降解利用。在PS表面形成生物膜,发现细菌群落中Sphingomonadaceae, Rhodanobacteraceae, Rhizobiaceae, Dermacoccaceae, Rhodocyclaceae, Hyphomicrobiaceae, 和Methyloligellaceae等7个科的细菌参与了PS降解。为进一步验证其降解活性,成果在实验室分离获得了9个属的降解细菌,包括Novsphingobium、Gordonia、Stappia、Mesobacillus、Alcanivorax、Flexivirga、Cytobacillus、Thioclava和Thalassospira。进一步对Novsphingobium和Gordonia 的两株菌进行了降解活性测定,发现30天内降解率分别为2.66% 与 7.73%。代谢产物分析表明,PS微生物降解是通过氧化途径进行的。研究结果为进一步认识海洋塑料降解微生物的环境作用、开发利用塑料降解微生物资源提供了参考。 论文第一作者:刘仁菊,为自然资源部第三海洋研究所与哈尔滨工业大学环境学院联合培养的博士研究生(2020级);通讯作者为自然资源部第三海洋研究所邵宗泽研究员与哈尔滨工业大学闫培生教授。该论文在海洋三所自然资源部海洋生物遗传资源重点实验室完成。论文已在线发表(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.130056),并将于2023年正式发表。