解码土壤恢复力：生态冠在缓解老化轮胎磨损颗粒与苯扎氯铵(C12)复合暴露毒性中的关键作用

《Journal of Hazardous Materials》：Decoding soil resilience: the role of eco-corona in alleviating toxicity for aged tire wear particles and benzalkonium chloride (C 12) co-exposure

本研究揭示了老化轮胎磨损颗粒（aged-TWPs）与苯扎氯铵（BC）共暴露通过促进生态冠（eco-corona）形成缓解土壤毒性的新机制。研究发现共暴露可富集降解微生物，通过胞外聚合物（EPS）介导的生态冠增强Zn2+和BC吸附，上调代谢通路维持元素循环，为复合污染风险评估提供新视角。

　　

研究亮点

本研究揭示了老化轮胎磨损颗粒（aged-TWPs）和苯扎氯铵（BC）共暴露通过促进生态冠（eco-corona）形成来缓解土壤毒性的新颖机制。共暴露条件富集了能够降解这两种污染物的土壤微生物。虽然单独暴露于老化轮胎磨损颗粒会降低微生物关联网络的复杂性和稳定性，但与BC的共暴露反而减轻了这种负面影响。更令人兴奋的是，共暴露刺激形成了更复杂紧密的生态冠——腐殖化指数（HIX）从0.549升高至0.555，α-螺旋/（β-折叠+无规卷曲）比值从0.27增至0.29。同时，胞外聚合物（EPS）含量从0.946增至0.959，这些具有更高腐殖化程度的生态冠能够吸附更多Zn²⁺。特别重要的是，共暴露下老化轮胎磨损颗粒表面的生态冠显著增强了对BC的吸附能力。此外，某些代谢通路进一步被上调，在共暴露条件下提供了解毒功能，这为支持元素循环的底物库做出了贡献。

结论

本研究表明，老化轮胎磨损颗粒和BC的共暴露促进了参与降解的土壤微生物的富集。单独暴露于老化轮胎磨损颗粒降低了微生物关联网络的复杂性和稳定性，而与BC共暴露则减轻了这些不利影响。共暴露促进了EPS的分泌和老化轮胎磨损颗粒表面生态冠的形成，有效稳定了抗氧化防御系统。具有更高腐殖化程度和蛋白质二级结构复杂性的EPS和生态冠吸附了更多Zn²⁺和BC，从而减轻了复合暴露的毒性。某些代谢通路的进一步上调为共暴露条件提供了解毒能力，这有助于支持元素循环的底物库。这些发现突显了降解微生物、EPS和生态冠在减轻老化轮胎磨损颗粒和BC复合暴露毒性中的关键作用。