城市水体微塑料垂向分布下附着细菌群落结构和功能响应

来源：环境科学杂志2022年第1期北京时间：

作者：陈玉芳,闫振华,张燕,赵海洲

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 210098,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 210098,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 210098,中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院, 南京 210049

摘要：微塑料作为环境微生物的附着载体已经引起了世界范围内的广泛关注.然而，水环境中微塑料往往呈现垂向分布特征，附着的细菌群落结构和功能是否会随之产生变化仍少见报道.因此，选取了水环境中常见的微塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚氯乙烯（PVC）为研究对象，通过野外水体垂向暴露，结合高通量测序技术，探究微塑料垂向分布下附着的细菌群落结构变化和功能表达响应.结果表明，相较于PVC微塑料，附着于PET微塑料上的细菌群落α多样性更高；随着暴露水深的增加，附着于PET和PVC两种介质的细菌群落丰富度和多样性均随之增加，且深水条件下（90 cm），附着于两种微塑料的细菌α多样性指数均明显高于其在30 cm和60 cm的值.蓝藻门（Cyanobacteria）、变形菌门（Protobacteria）、浮霉菌门（Planctomycetes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）为PET和PVC附着细菌群落的优势物种.进一步分析发现，深水环境明显改变了附着于微塑料的细菌群落结构.相关功能预测表明，嘧啶代谢、氨基糖和核苷酸糖的代谢、淀粉和蔗糖代谢和酰胺生物合成代谢功能表达与水深深度呈正相关性；深水条件下，附着于两种微塑料的细菌功能表达明显增加，且PET上附着细菌的功能表达明显高于PVC.微塑料材质类型和水深深度均会影响附着的细菌群落结构组成和功能响应，相对而言，水深环境的影响更加显著，这可能与光照和浊度在垂向上的差异性有关.研究结果为揭示微塑料污染影响下的微生物响应和环境危害提供了基础支撑.

关键词：微塑料,生物膜,垂向分布,群落结构,功能,