《Frontiers in Environmental Science》：Citizen science in plastic composting: a practical approach to the search for PLA-degrading microorganisms
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本综述系统探讨了公民科学（CS）在聚乳酸（PLA）生物降解微生物探索中的创新实践。研究通过德国45个家庭堆肥点的实地实验，验证了公民执行复杂科学实验的可行性，并评估了短期CS活动对参与者环保态度与行为的影响。尽管未成功分离出PLA降解菌，但为生物塑料在非工业条件下的降解机制及CS在环境微生物学研究中的应用提供了重要参考。
引言
塑料污染已成为全球性环境挑战，聚乳酸（PLA）作为可再生资源制备的生物塑料，其工业堆肥条件下的降解性已通过EN 13432标准认证，但家庭堆肥条件下的降解效能仍存争议。公民科学（CS）在环境塑料监测领域应用广泛，却罕见于微生物降解研究。本研究首次将CS方法系统应用于PLA家庭堆肥降解探索，旨在通过分布式实验网络寻找潜在PLA降解微生物，并分析CS活动对参与者环保认知的影响。
CS研究设计与方法
研究设计采用跨学科框架，自然科学部分聚焦微生物筛选实验，社会科学部分通过前后测问卷评估参与者态度行为变化。实验在德国17个地点布设50个堆肥点，45名参与者通过标准化工具包（含PLA薄膜/餐盒样本、纤维素阳性对照、HDPE阴性对照）进行12周堆肥实验。样本每4周检测一次降解情况，终期样本实验室分析采用立体显微镜观察和微生物平板培养（Medium B培养基，37°C）。社会调查通过SoSciSurvey平台收集数据，采用曼-惠特尼U检验和斯皮尔曼等级相关分析，重点关注废弃物管理、消费行为与生物塑料三大主题。
科学实验结果
所有堆肥点的纤维素阳性对照均完全降解，证实实验设计的有效性。然而，标称"家庭堆肥可降解"的合成聚合物薄膜未显示降解迹象，HDPE阴性对照亦无变化。5个PLA薄膜样本和1个PLA餐盒样本出现孔洞，其中编号30的样本在平板培养中呈现黏细菌特征性菌落（可能为Myxobacteria），但后续传代培养中降解活性丢失。结果表明：1）PLA在3个月家庭堆肥周期内难以有效降解；2）商业化"可堆肥"塑料的实际降解性能与宣传存在差距；3）黏细菌可能具备PLA降解潜力，但稳定性需进一步验证。
社会科学调查结果
参与者以中老年女性为主（60%），基线环保意识较高。前后测对比显示：1）废弃物管理维度：参与者对分类回收的践行度持续高位（中位数4/4），但对街头垃圾清理意愿较低（中位数2/2）；2）消费行为维度：环保支付意愿轻微下降（中位数3.5→3），二手服装购买倾向与年龄负相关（r=0.54）；3）生物塑料认知：道德认可度轻微降低（中位数4→3），但主动搜寻意愿略有提升。统计检验未发现显著变化（p>0.05），反映短期CS项目对高环保意识群体影响有限。
讨论与展望
本研究证实CS在复杂环境微生物实验中的可行性，但凸显三大挑战：1）材料认证透明度不足，需建立厂商-研究者协作机制；2）样本临时取出检测可能干扰降解进程；3）参与者既有高环保意识导致"天花板效应"。未来研究应延长实验周期、纳入温度监控标准化设备，并优化问卷设计与样本代表性。尽管未实现PLA降解菌分离，但为CS在生物塑料循环经济研究中的规范化应用提供了方法论基础。
结论
公民科学成功实现了家庭堆肥场景下PLA降解微生物的多中心探索，证明了公众参与复杂环境微生物学研究的潜力。虽然短期干预未显著改变参与者行为，但揭示了年龄与消费选择的关联性，以及商业化生物塑料认证体系与实际降解性能的差异。研究强调透明沟通在CS项目中的核心地位，为未来生物降解材料的多维度评估提供了跨学科研究范式。
