微塑料（MPs）因其环境持久性和生物累积性而受到全球关注 [1], [15], [26], [41]。土壤中 MP 的浓度甚至可能超过 10,000 颗粒 kg-1，这些是通过塑料覆盖、污泥施用和灌溉积累的 [45]。地下水中，MP 浓度也可能超过 100 颗粒 L-1 [55]。土壤和地下水中的 MP 可能浸出有毒添加剂，降低土壤肥力，并进入作物的可食用部分，威胁人类健康 [29], [32], [5], [50]。MP 还可能加剧金属活动性并破坏微生物群落结构，导致长期土壤退化 [22], [25], [36], [4]。
MP 的输运行为直接决定了它们在土壤和地下水系统中的分布、持久性和潜在污染范围。鉴于土壤和地下水是典型的多孔介质，研究多孔介质中 MP 的环境归宿对于 MP 污染的预防和控制在重要。研究发现，MP 的活动性受多种物理化学因素影响。例如，更细的介质颗粒和更高的离子强度（IS）可以通过促进沉积和机械筛分来阻碍 MP 的活动性，而更高的 pH 值、流速和溶解性有机物（DOM）含量可能会增强 MP 的输运 [21], [24], [28], [31], [38], [49], [54], [63]。至关重要的是，多孔介质中的细菌在影响 MP 输运方面发挥着重要作用。细菌可以通过生物膜形成和代谢活动改变 MP 的表面性质，进而影响 MP 的输运 [19], [37], [44], [8]。微生物生物膜可以通过促进粘附到多孔介质来增加 MP 的聚集和滞留 [20], [47], [61]。大肠杆菌和地衣芽孢杆菌等细菌可以分泌胞外聚合物（EPS），这可能会通过改变疏水性和改变 MP 的表面电荷来影响活动性 [43], [44], [60], [7]。此外，定殖在介质上的细菌可能增加滞留从而抑制 MP 的输运 [20], [46]。
然而，目前关于细菌对 MP 输运影响的研究几乎仅限于“黑箱”柱实验。孔隙尺度可视化已被认为是揭示 MP 在输运过程中真实模式的有效方法。例如，He 等人 [18] 通过进行微流体实验揭示了球形 MP 的沉积模式取决于颗粒大小和体积分数。Xu 等人 [54] 指出，在输运过程中更高的流速降低了整体滞留但增加了 MP 分布的空间自相关性，这是通过加载高速摄像机的二维多孔介质流动池揭示的。这些发现表明，可视化研究对于推进 MP 输运知识是必不可少的。尽管通过柱实验广泛研究了细菌对 MP 输运的影响，但由于缺乏实时可视化研究，MP 的实际移动和滞留行为仍然不清楚。
为填补这一知识空白，本研究采用实时孔隙尺度可视化和定量系统，直接研究预先定殖细菌（大肠杆菌，枯草芽孢杆菌，EPS）的多孔介质中碎片状和纤维状聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）MP 的输运行为。通过整合实时观测和定量数据，本研究旨在提供关于控制地下环境中 MP 归宿的微生物效应的新的见解。主要目标是：（1）阐明碎片状和纤维状 MP 在细菌定殖多孔介质中的孔隙尺度输运和沉积模式；（2）确定并比较大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和 EPS 对碎片状 MP 活动性的不同影响；以及（3）证明大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和 EPS 对纤维状 MP 活动性的影响。
