德克萨斯农工大学农业生命研究中心领导的一项新研究发现了一种新的生物方法，可以去除水中极小且具有潜在危险的塑料颗粒。

这项名为“通过真菌造粒去除水生环境中的微塑料”的研究由德克萨斯农工大学农业与生命科学学院植物病理学和微生物学系的博士后科学家王怀民博士领导。合作者包括该系副教授SusieDai博士和一个研究团队。

美国农业部林务局的北方研究站也参与了这项研究，该研究可以在九月版的生物资源技术报告中在线找到。

戴说：“尽管在过去十年中，真菌造粒已被研究用于藻类收获和废水处理，但据我们所知，它尚未应用于去除水环境中的微塑料。”“这项研究检验了它们为此目的的用途。”

环境中的微塑料

微塑料是商业产品开发和较大塑料分解产生的微小塑料颗粒，由于其对生态系统的潜在危害，近年来受到越来越多的关注。随着全球塑料产量的不断增加，来自合成聚合物的持久性废物污染物组的污染提出了重大的环境挑战。

虽然亚微米微塑料对人类造成的健康风险尚未完全了解，但研究人员普遍认为，与亚微米微塑料(在特定测量中小于一微米的塑料)相关的总体风险高于较大塑料。他们推测这在很大程度上是由于它们具有更大的长距离运输潜力和更容易穿透活生物体细胞的能力。

“之前的研究表明，亚微米微塑料可以轻松地在环境中传播相当长的距离，渗透植物根细胞壁，”王说。“它们甚至被证明已被转运到植物子实体和人类胎盘中。”

除了化妆品和工业生产等人类直接活动产生的微塑料外，纳米塑料(直径从1纳米到1微米的合成聚合物颗粒)也可以由较大塑料的碎片或降解产生。

德克萨斯农工大学植物病理学和微生物学系副教授SusieDai博士一直在研究微塑料和PFAS(也称为“永久化学品”)的修复。图片来源：MichaelMiller/TexasA&MAgriLifeCommunications

关于该研究

人类活动产生的微塑料有很大一部分最终进入污水和废水处理厂。虽然这些植物可以去除其中的绝大多数，但许多亚微米颗粒并未被过滤。

“活性污泥处理后去除的微塑料和纳米塑料可以通过混凝、盘式过滤器和膜过滤等其他常规方法进一步去除，”戴说。“但浓缩微塑料仍然对废物管理构成挑战。”

不幸的是，她说，一些处理方法，如垃圾填埋或焚烧，不利于将这些物质重新引入自然碳循环。

在这项研究中，根据生长速度、染料降解、孢子产生和颗粒形成，选择了三种候选真菌菌株。两株为新分离的白腐真菌菌株。

该研究在使用这些分离的真菌菌株去除水生环境中的聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯微塑料和纳米塑料(范围从200纳米到5微米)方面取得了令人鼓舞的发现。

“这些类型的微塑料和纳米塑料是最常见的，”戴说。

这三个菌株表现出较高的微塑料去除率，并表现出潜在的微塑料同化作用。

“微塑料附着在真菌生物质的表面，这使得它们更容易作为颗粒的一部分从水中去除，”戴说。

王说，由于所选白腐真菌菌株形成颗粒的独特能力，它们应该适合修复微塑料。

他说：“它们还可能具有用于升级废水处理厂的潜力，并作为一种具有成本效益的手段来进一步去除微塑料并最大限度地减少自然水体中的塑料污染。”

戴教授的自然生物修复研究

目前使用真菌去除微塑料的研究与戴之前使用真菌修复环境中的PFAS或“永久化学物质”的研究相一致。

“由于真菌的多样性和稳健性，它们具有独特的环境应用，”戴说。“它们还有助于我们为这些化学物质开发新型生物修复技术，这些化学物质可能威胁人类健康和生态系统的可持续性。”

PFAS可用于多种应用，从食品包装纸和包装，到牙线、消防泡沫、不粘炊具、纺织品和电子产品。

Dai的新技术使用植物源材料来吸收PFAS，并通过食用它们的微生物真菌来处理它们。

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