可生物降解微塑料对土壤共污染体系中抗生素抗性基因的调控机制与环境风险评估

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：In situ anchoring of Fe?doped ZIF?67 on nanocellulose/chitosan aerogel for efficient removal of tetracycline: Synergistic effects of adsorption and catalysis

本综述系统阐述了可生物降解微塑料（BMPs）在铅/磺胺二甲嘧啶（SM2）共污染土壤中对污染物转化及抗生素抗性基因（ARGs）的影响机制。研究发现PBS-MPs通过改变Pb形态（由可还原态转为酸溶态）、加速SM2降解，并显著降低sulI/sulII基因丰度（降幅达31.1%/28.6%）。其作用机制涉及土壤酶活性（PPO/FDA）提升、发酵功能菌群增殖及微生物网络重构，为评估BMPs在复杂土壤环境中的生态风险提供新视角。

　　

Highlight

可生物降解聚丁二酸丁二醇酯微塑料（PBS-MPs）在铅/磺胺二甲嘋啶（SM2）共污染土壤中展现出双重环境效应：一方面通过将Pb从可还原态转化为酸溶态提升其迁移性，另一方面加速水体可溶态与总SM2的消减。值得注意的是，PBS-MPs使sulI和sulII抗生素抗性基因（ARGs）丰度分别降低31.1%和28.6%，这与其引发的土壤微生物群落重构密切相关。

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土壤样品制备与实验设计

通过五点采样法从上海嘉兴某养猪场周边农田0-15厘米土层采集20千克空白土壤。样品经室温风晾2周后研磨过40目筛，机械组成分析显示为粉质土壤。空白土壤中Pb和SM2本底浓度分别为27.42 mg/kg和0 mg/kg。

PBS-MPs对土壤中Pb和SM2吸附-解吸行为的影响

随着PBS-MPs含量从1%增至10%，土壤对Pb的吸附能力随初始浓度升高而增强。Freundlich模型拟合显示1/n值从0.1608升至0.2398，表明PBS-MPs增强了土壤异质性并优化了Pb吸附位点。

Conclusion

本研究揭示PBS-MPs通过提升土壤pH值和提供外源溶解性有机质，显著促进SM2降解、增强多酚氧化酶（PPO）和荧光素二乙酸酯水解酶（FDA）活性，并刺激发酵功能菌群增殖。这些变化降低了SM2对微生物的选择压力，最终通过减少Bacillaceae和Streptomycetaceae等ARGs宿主菌丰度，导致sul基因丰度下降。