塑料污染是當(dāng)前人類所面臨的重大環(huán)境問(wèn)題。塑料垃圾遍布全球，迄今為止，全球已產(chǎn)生超過(guò)70億噸塑料垃圾，每年新增塑料垃圾量近4億噸。

為應(yīng)對(duì)塑料污染，各國(guó)政府以及國(guó)際組織陸續(xù)出臺(tái)了各種管控政策。但對(duì)于塑料污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管控有一個(gè)方面常被忽視，即塑料污染所帶來(lái)的微生物風(fēng)險(xiǎn)。塑料垃圾進(jìn)入環(huán)境后會(huì)迅速被微生物附著，形成以塑料作為基質(zhì)的獨(dú)特的微生態(tài)系統(tǒng)，學(xué)術(shù)上稱之為“塑料際”。研究發(fā)現(xiàn)塑料表面容易富集各種致病菌、耐藥菌、病毒等有害微生物，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成風(fēng)險(xiǎn)。

近日，香港理工大學(xué)助理教授金靈團(tuán)隊(duì)在《自然》上發(fā)表評(píng)論文章，介紹并強(qiáng)調(diào)了塑料垃圾中潛藏的微生物風(fēng)險(xiǎn)，提出全球應(yīng)對(duì)方案，呼吁社會(huì)各界全面評(píng)估塑料污染風(fēng)險(xiǎn)，精準(zhǔn)有效地制定最佳管控方案。

塑料污染中的微生物風(fēng)險(xiǎn)

塑料際是一個(gè)面積龐大并且在迅速擴(kuò)張的微生物生境。多數(shù)微生物傾向于附著在固體表面生長(zhǎng)，而且塑料際的有機(jī)微環(huán)境也可為微生物提供碳源和其他營(yíng)養(yǎng)元素，尤其是在海洋等營(yíng)養(yǎng)元素匱乏的環(huán)境中。據(jù)估計(jì)，一平方厘米的海洋塑料碎片上可容納超過(guò)8萬(wàn)個(gè)硅藻，1克塑料上的微生物量比1立方米海水中微生物量還可高一個(gè)數(shù)量級(jí)。

塑料際中的微生物可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中的元素循環(huán)產(chǎn)生影響，研究表明塑料際是溫室氣體排放的熱區(qū)。塑料際還是多種植物、動(dòng)物和人類病原體的溫床。例如，通常在公海中較為少見(jiàn)的一些弧菌在北大西洋中部的塑料碎片中被廣泛檢出，這些弧菌可能會(huì)使得海洋生物（包括魚(yú)類、貝類和珊瑚）患病。微生物耐藥基因在塑料際中的豐度也通常比自然環(huán)境更高。病毒在塑料際中能夠存活更長(zhǎng)時(shí)間并且具有更強(qiáng)的傳染性。有害藻類如擬菱形藻已被證明能在塑料際中滋生，這種藻類能夠產(chǎn)生強(qiáng)神經(jīng)毒素多莫酸，導(dǎo)致貝類中毒。

塑料碎片可通過(guò)多種途徑進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。例如，小麥和生菜等作物可以直接吸收亞微米級(jí)的塑料顆粒，并將其從根部運(yùn)輸?shù)角o部。幾十微米以上的塑料顆粒已經(jīng)在人體的各種組織中被發(fā)現(xiàn)，如頸動(dòng)脈、肺組織、結(jié)腸組織以及糞便中。厘米級(jí)別的碎片也容易被魚(yú)類、海龜、鳥(niǎo)類和陸地食草動(dòng)物攝入體內(nèi)。富集了各種有害微生物和基因的塑料碎片進(jìn)入生物體和食物鏈將對(duì)生態(tài)安全和人類健康產(chǎn)生威脅。

塑料碎片及其攜帶的微生物可通過(guò)垃圾貿(mào)易以及在環(huán)境中通過(guò)河流、風(fēng)等形式進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，這可能會(huì)改變微生物物種的自然分布格局，促進(jìn)病原體和抗生素耐藥性的傳播與蔓延，從而可能擾動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)并對(duì)生物和人類健康造成風(fēng)險(xiǎn)。

“各種有害微生物附著生長(zhǎng)在塑料表面，對(duì)環(huán)境所造成的影響可能比塑料本身的影響還要深遠(yuǎn)，在制定塑料污染管控方案時(shí)，不能忽視其所帶來(lái)的微生物風(fēng)險(xiǎn)。”論文通訊作者金靈說(shuō)道。

全球風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)策略

“未來(lái)研究需要量化塑料際微生物組對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，對(duì)其潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè)。”論文第一作者李長(zhǎng)超提出，這需要研究人員建立跨學(xué)科合作，結(jié)合野外監(jiān)測(cè)、實(shí)驗(yàn)室模擬以及模型預(yù)測(cè)等手段進(jìn)行綜合分析。統(tǒng)一采樣流程和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)于全球合作闡明塑料際中復(fù)雜的基因、物種和代謝模式至關(guān)重要。

該文章還指出，未來(lái)需要確定塑料相關(guān)的致病菌、耐藥菌等有害微生物的全球分布情況，并量化塑料際微生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中元素循環(huán)等生態(tài)過(guò)程的影響，例如溫室氣體的排放。此外，研究還應(yīng)追蹤塑料垃圾攜帶微生物進(jìn)行的跨生態(tài)系統(tǒng)、跨區(qū)域以及跨國(guó)家的傳播路徑及歸趨，例如揭示其從垃圾填埋場(chǎng)到河流和海洋，或從塑料廢物出口國(guó)到進(jìn)口國(guó)的傳輸動(dòng)態(tài)。

“目前，塑料污染的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要關(guān)注塑料的物理和化學(xué)特性，如尺寸、形狀、聚合物類型和添加劑。現(xiàn)在必須將塑料污染的微生物風(fēng)險(xiǎn)納入其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系中。”論文第一作者李長(zhǎng)超表示。

對(duì)此，該論文提出四個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的優(yōu)先事項(xiàng)。一是識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)熱點(diǎn)。農(nóng)田、城市河流和沿海等區(qū)域是塑料垃圾的主要源與匯，與人類和食品安全密切相關(guān)，需要優(yōu)先進(jìn)行塑料污染整體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；二是保護(hù)脆弱地區(qū)，水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)、野生漁場(chǎng)、自然保護(hù)區(qū)、野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)、珊瑚礁和濕地在維持生物多樣性、調(diào)節(jié)氣候變化以及提供食物等方面發(fā)揮著重要作用，但對(duì)污染和微生物入侵的抵抗力較弱；三是針對(duì)傳輸節(jié)點(diǎn)。對(duì)塑料進(jìn)行跨系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)年P(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，如河口、港口、污水處理廠以及從事遠(yuǎn)程運(yùn)輸?shù)拇唬残枰M(jìn)行有針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。四是關(guān)注食物鏈，微塑料已經(jīng)在從綠葉蔬菜到海鮮等食物中廣泛積累，直接威脅到人類健康。

此外，該文章還從成立專項(xiàng)研究資助、建立專家委員會(huì)、調(diào)整管控策略、保護(hù)人群健康等方面提出具體建議。金靈強(qiáng)調(diào)：“應(yīng)對(duì)塑料污染的健康風(fēng)險(xiǎn)需要全球行動(dòng)。聯(lián)合國(guó)塑料公約的談判和制定應(yīng)將塑料污染的微生物風(fēng)險(xiǎn)考慮入內(nèi)，促進(jìn)具體行動(dòng)的落實(shí)。”