新泽西理工学院杰西·詹金斯 一次使用面部去角质产品可以向环境释放5000-100000个微塑料
信用:NJIT 据估计，一个为大约40万居民服务的普通大小的废水处理厂每天将向环境中排放多达200万个微塑料颗粒
然而，研究人员仍在研究这些长度不到5毫米的超细塑料颗粒对环境和人类健康的影响，这些颗粒存在于从化妆品、牙膏和服装微纤维到我们的食物、空气和饮用水的所有东西中
现在，新泽西理工学院的研究人员已经表明，无处不在的微塑料可以成为抗生素抗性细菌的“中心”，一旦它们冲洗家庭下水道并进入污水处理厂，就可以生长——在它们的表面形成一层黏糊糊的堆积物或生物膜，让病原微生物和抗生素废物附着并混合在一起
在发表在《危险材料快报》杂志上的研究结果中，研究人员发现，某些细菌菌株在生活在微塑料生物膜上时，抗生素耐药性提高了30倍，微塑料生物膜可以在城市废水处理厂的活性污泥单元中形成
“最近的一些研究集中在每年数百万吨的微塑料垃圾对我们的淡水和海洋环境的负面影响，但迄今为止，微塑料在我们城镇废水处理过程中的作用在很大程度上还不为人知，”南京理工大学化学与环境科学副教授·李(音译)和该研究的相应作者说
“这些废水处理厂可能是各种化学物质、抗生素抗性细菌和病原体汇聚的热点，我们的研究表明，微塑料可以作为它们的载体，如果它们绕过水处理过程，将对水生生物和人类健康构成迫在眉睫的风险
" “大多数污水处理厂不是为去除微塑料而设计的，所以它们会不断地被释放到接收环境中，”南京理工大学博士阮文勇补充道
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该研究的候选人和第一作者
“我们的目标是调查微塑料是否从城市污水处理厂的活性污泥中富集抗生素抗性细菌，如果是，了解更多有关微生物群落的信息
" 在他们的研究中，研究小组从新泽西州北部的三个家庭污水处理厂收集了一批污泥样本，在实验室里用两种广泛使用的商用微塑料——聚乙烯和聚苯乙烯——接种样本
该团队使用定量聚合酶链反应和下一代测序技术相结合的方法来识别倾向于在微塑料上生长的细菌种类，跟踪细菌在此过程中的遗传变化
分析显示，特别是三个基因——sul 1、sul2和inti 1——已知有助于抵抗普通抗生素、磺胺类药物，仅三天后，发现微塑料生物膜上的基因比实验室使用沙子生物膜进行的对照试验中的基因大30倍
显微镜图像显示生物膜附着在聚乙烯微塑料上
白色箭头指向生物膜
比例尺代表10微米的长度
信用:NJIT 当研究小组在样本中添加抗生素磺胺甲恶唑(SMX)时，他们发现它进一步放大了抗生素抗性基因4倍
5倍
“以前，我们认为抗生素的存在对于增强这些微塑料相关细菌中的抗生素抗性基因是必要的，但似乎微塑料可以自然地允许这些抗性基因自身的吸收
”范说
“然而，抗生素的存在确实具有显著的倍增效应
" 八种不同的细菌被发现在微塑料上高度富集
在这些物种中，研究小组观察到了两种新出现的人类病原体，通常与呼吸道感染有关，它们是经常在微塑料生物膜上搭便车的鸟喙变种和嗜麦芽寡养单胞菌
该研究小组表示，迄今为止在微塑料上发现的最常见的菌株，新鞘氨醇杆菌，可能是形成吸引这种病原体的粘性生物膜的关键引发剂——随着它的扩散，它可能会导致塑料的变质并扩大生物膜
与此同时，该团队的研究强调了基因intI1的作用，Inti 1是一种可移动的遗传元素，主要负责在微塑料结合的微生物之间交换抗生素抗性基因
“我们可能认为微塑料是微小的珠子，但它们为微生物提供了巨大的表面积，”李解释说
“当这些微塑料进入污水处理厂并与污泥混合时，像新鞘氨醇细菌这样的细菌会意外地附着在表面并分泌胶状细胞外物质
随着其他细菌附着在表面并生长，它们甚至可以相互交换脱氧核糖核酸
这就是抗生素抗性基因在社区中传播的方式
" “我们有证据表明，这种细菌也对其他抗生素产生了耐药性，如氨基糖苷类、β-内酰胺类和甲氧苄啶，”法姆补充道
现在，李说实验室正在进一步研究新鞘氨醇在微塑料生物膜形成中的作用
该团队还试图通过研究微塑料生物膜在用紫外线和氯等消毒剂处理废水过程中的阻力，来更好地了解这种携带病原体的微塑料可能绕过水处理过程的程度
“一些州已经在考虑在消费产品中使用微塑料的新规定
这项研究呼吁进一步研究废水系统中的微塑料生物膜，并开发有效的方法去除水生环境中的微塑料，”李说
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