丰年虾中聚苯乙烯微塑料的累积、清除及微生物组成和代谢响应

来源：环境科学杂志2025年第1期北京时间：

作者：闫振华,程晓,胡天昊,钟启涵

单位：河海大学环境学院浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室, 南京 210024,河海大学环境学院, 南京 210024,河海大学环境学院浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室, 南京 210024,河海大学环境学院, 南京 210024,河海大学环境学院浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室, 南京 210024,河海大学环境学院, 南京 210024,河海大学环境学院浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室, 南京 210024,河海大学环境学院, 南京 210024

摘要：为探究不同特性微塑料（MPs）在浮游动物体内的累积动力学过程及生物响应,分析了不同浓度和粒径的聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）在不同营养条件下于丰年虾（Artemia saline）体内的累积、清除过程和累积动力学参数,并利用微生物组学和代谢组学相结合的分析技术,解析了丰年虾体内微生物菌群构成及代谢功能的响应规律. 结果表明,PS-MPs在丰年虾体内的累积速率和清除速率均随暴露浓度增大而增大,呈现出浓度依赖性. 与之相反,PS-MPs在丰年虾体内的累积和清除与其暴露粒径显著负相关. 营养条件不同没有显著改变PS-MPs在丰年虾体内的累积动力学过程,表明短期喂食可能不会影响PS-MPs的吸收及清除. 与对照组相比,PS-MPs明显提升了丰年虾体内的微生物菌群多样性. 其中,变形菌门（Proteobacteria）和不动杆菌属（Acinetobacter）等菌群的占比分别升高了0.4倍和12.3倍,厚壁菌门（Firmicutes）和芽孢杆菌属（Bacillus）等菌群的占比则分别下降了43%和86%,表明PS-MPs可能会通过抑制有益菌群和刺激有害菌群而导致丰年虾体内菌群失衡,引起机体代谢功能紊乱. 进一步研究发现,PS-MPs暴露导致丰年虾体内产生了2 311种差异代谢物,主要影响了嘧啶代谢和硫酸皮肤素/硫酸软骨素生物合成等代谢功能,从而对丰年虾产生了生物毒性效应. 不同特性MPs在浮游动物中的累积及生物胁迫可能会进一步影响水生系统的稳定性,导致难以预测的生态风险.

关键词：微塑料（MPs）,累积,清除,菌群构成,代谢通路,丰年虾,