城市水環(huán)境中輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素

———城市水環(huán)境中輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素輪胎微塑料被認為是一種重要的微塑料，是全球范圍內(nèi)海洋環(huán)境微塑料初級來源的其次大貢獻者。輪胎微塑料主要來自城市道路行駛汽車的大量磨損，極易隨著大氣沉降、雨水、地表水流淌等途徑進入城市水環(huán)境，這意味著它們可能存在于處理雨水和城市徑流的景觀河和人工濕地中，成為城市水環(huán)境的重要污染物之一。已有大量證據(jù)表明，微塑料可以成為水環(huán)境中微生物定植的載體，并且微生物群落是水生生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，在碳、氮、硫循環(huán)以及污染物降解中起到至關(guān)重要的作用。因此，討論輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素，對評估輪胎微塑料在城市水環(huán)境中的潛在生態(tài)風(fēng)險具有重要意義。

當前涉及輪胎微塑料的討論相對較少，不利于評估其在城市水環(huán)境中的生態(tài)風(fēng)險。顏昌宙討論組羅專溪副討論員與于昌平組胡安誼副討論員、陳少華討論員及其討論組林向宇副討論員等開展合作討論，首次對輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素進行分析，選取了三種不同的品牌和尺寸的輪胎微塑料，放置在人工濕地和景觀河兩種典型的城市水環(huán)境中，經(jīng)過三個時間段分別對輪胎微塑料上的細菌群落進行了表征，探討了不同水質(zhì)因素和不同的輪胎微塑料理化性質(zhì)對細菌群落的影響，并試圖對其生態(tài)風(fēng)險進行科學(xué)評估。討論結(jié)果發(fā)覺：隨著時間的推移，輪胎微塑料上定植的細菌數(shù)量會增加。Proteobacteria和Bacteroidetes是門水平上的優(yōu)勢菌。從屬水平上來看，輪胎微塑料上可識別的細菌一般是廢水排放中常見的細菌，如Aquabacterium和Denitratisoma。此外，相同地點的細菌群落α多樣性沒有顯著差異。β多樣性表明，兩個地點的輪胎微塑料上的細菌群落是不同的。BugBase發(fā)覺，輪胎微塑料可以定植城市水環(huán)境中的致病菌。PICRUSt表明，隨著時間的推移，與代謝和降解相關(guān)的微生物數(shù)量增加。另外，水環(huán)境因素是影響輪胎微塑料上細菌群落的主要因素。其中，養(yǎng)分鹽（NO2-N、NO3-N、NH4-N、CODcr）的貢獻率約為63%，而環(huán)境物理因子T和pH的貢獻率約為50%。而理化因素包括粒徑、接觸角、元素含量等的影響不大。因此，本討論證明了輪胎微塑料作為一種新興的環(huán)境污染物，可以作為城市水環(huán)境中細菌定植和繁殖的載體，特殊是有害細菌，并且隨著時間推移，細菌群落的組成和結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，細菌群落的功能多樣性也變化，這導(dǎo)致了輪胎微塑料對城市水環(huán)境產(chǎn)生難以猜測的生態(tài)風(fēng)險。因此，本討論結(jié)果可以為討論輪胎微塑料在水環(huán)境中的潛在風(fēng)險供應(yīng)新的視角。

該討論成果以Bacterialcommunitycolonizationontiremicroplasticsintypicalurbanwaterenvironmentsandassociatedimpactingfactors為題發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際聞名TOP期刊EnvironmentalPollution上,城市環(huán)境討論所碩士討論生王麗媛為第一，羅專溪副討論員為通訊。討論得到了政府間科技合作重點項目、福建省科技引導(dǎo)性項目和華僑高?？蒲谢鸬软椖抠Y助。

典型城市水環(huán)境中輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素的概要圖

輪胎微塑料被認為是一種重要的微塑料，是全球范圍內(nèi)海洋環(huán)境微塑料初級來源的其次大貢獻者。輪胎微塑料主要來自城市道路行駛汽車的大量磨損，極易隨著大氣沉降、雨水、地表水流淌等途徑進入城市水環(huán)境，這意味著它們可能存在于處理雨水和城市徑流的景觀河和人工濕地中，成為城市水環(huán)境的重要污染物之一。已有大量證據(jù)表明，微塑料可以成為水環(huán)境中微生物定植的載體，并且微生物群落是水生生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，在碳、氮、硫循環(huán)以及污染物降解中起到至關(guān)重要的作用。因此，討論輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素，對評估輪胎微塑料在城市水環(huán)境中的潛在生態(tài)風(fēng)險具有重要意義。

當前涉及輪胎微塑料的討論相對較少，不利于評估其在城市水環(huán)境中的生態(tài)風(fēng)險。顏昌宙討論組羅專溪副討論員與于昌平組胡安誼副討論員、陳少華討論員及其討論組林向宇副討論員等開展合作討論，首次對輪胎微塑料上定植的細菌群落及其影響因素進行分析，選取了三種不同的品牌和尺寸的輪胎微塑料，放置在人工濕地和景觀河兩種典型的城市水環(huán)境中，經(jīng)過三個時間段分別對輪胎微塑料上的細菌群落進行了表征，探討了不同水質(zhì)因素和不同的輪胎微塑料理化性質(zhì)對細菌群落的影響，并試圖對其生態(tài)風(fēng)險進行科學(xué)評估。討論結(jié)果發(fā)覺：隨著時間的推移，輪胎微塑料上定植的細菌數(shù)量會增加。Proteobacteria和Bacteroidetes是門水平上的優(yōu)勢菌。從屬水平上來看，輪胎微塑料上可識別的細菌一般是廢水排放中常見的細菌，如Aquabacterium和Denitratisoma。此外，相同地點的細菌群落α多樣性沒有顯著差異。β多樣性表明，兩個地點的輪胎微塑料上的細菌群落是不同的。BugBase發(fā)覺，輪胎微塑料可以定植城市水環(huán)境中的致病菌。PICRUSt表明，隨著時間的推移，與代謝和降解相關(guān)的微生物數(shù)量增加。另外，水環(huán)境因素是影響輪胎微塑料上細菌群落的主要因素。其中，養(yǎng)分鹽（NO2-N、NO3-N、NH4-N、CODcr）的貢獻率約為63%，而環(huán)境物理因子T和pH的貢獻率約為50%。而理化因素包括粒徑、接觸角、元素含量等的影響不大。因此，本討論證明了輪胎微塑料作為一種新興的環(huán)境污染物，可以作為城市水環(huán)境中細菌定植和繁殖的載體，特殊是有害細菌，并且隨著時間推移，細菌群落的組成和結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，細菌群落的功能多樣性也變化，這導(dǎo)致了輪胎微塑料對城市水環(huán)境產(chǎn)生難以猜測的生態(tài)風(fēng)險。因此，本討論結(jié)果可以為討論輪胎微塑料在水環(huán)境中的潛在風(fēng)險供應(yīng)新的視角。

該討論成果以Bacterialcommunitycolonizationontiremicroplasticsintypicalurbanwaterenvironmentsandassociatedimpactingfactors為題發(fā)表在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域國際聞名TOP期刊Environ