微塑料在环境中无处不在。有报道证明微塑料能够作为微生物的载体,促进抗生素抗性基因(ARGs)的定殖和传播,从而对生态系统安全和人类健康造成潜在危害。近年来,对于环境水体塑料际ARGs的报道集中于微塑料表面ARGs的丰度及种类的探究,而对于塑料际ARGs的健康风险及其驱动机制仍缺少定量表征与系统解析。 

中国科学院城市环境研究所朱永官院士团队-崔丽研究组,在流域尺度上,通过综合考虑ARGs的丰度、人类可及性、移动性、人类致病性和临床可用性,定量评估了5种不同类型微塑料的ARGs健康风险,并解析了流域环境中驱动塑料际ARGs健康风险的多重生物及非生物因子(包括微生物群落组装、多样性、代谢功能、城市化水平、塑料类型、抗生素含量及水体理化参数)。结果表明,聚乙烯(PE)相比于聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚乙烯-纤维(PF)、聚乙烯-纤维-聚乙烯(PFP)其他4种微塑料或塑料与纤维聚合物,具有更高的健康风险,且其风险值随着城市化的增加而进一步增强。因此,应严格监控河流中聚乙烯的大流行尤其是在城市区域。污水排放量作为城市化的重要指标之一,与塑料际ARGs健康风险呈显著正相关。群落组装结果表明,扩散限制作为主要的生物驱动因子影响细菌群落多样性及其互作,进一步影响ARGs的健康风险。微生物代谢功能分析表明,由于较高的适应度代价,较高的ARGs健康风险往往伴随着塑料际微生物群落正常代谢功能的降低。 

该研究系统性地定量评估了不同塑料类型ARGs的健康风险,解析了背后复杂的生物及非生物驱动因子,对环境中微塑料和ARGs双重污染的监测及管理提供了重要指导。 

相关研究成果以Quantifying health risks of plastisphere antibiotic resistome and deciphering driving mechanisms in an urbanizing watershed为题,发表在Water Research上。研究工作得到国家自然科学基金、“一带一路”国际科学组织联盟和中国科学院青年交叉团队项目的支持。 


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