研究人员在最新发表的一项研究中指出,除直接摄入带来的健康担忧外,水体中的纳米塑料还可能通过影响环境微生物,对人类构成间接风险。
据《Water Research》刊发的研究,弗吉尼亚理工学院土木与环境工程助理教授廖静秋与国际研究团队发现,纳米塑料与环境微生物的相互作用,可能在饮用水处理与分配环节带来公共卫生层面的潜在影响。廖静秋表示,理解纳米塑料对健康的不利影响需要同时关注环境因素,因为环境变化会间接作用于人类健康;纳米塑料可能使抗微生物病原体更易存活,从而带来环境与公共卫生影响。
纳米塑料对饮用水系统的影响
研究作者称,纳米塑料引发的耐消毒剂特征,可能对水处理与输配系统构成挑战。廖静秋表示,当纳米塑料与生物膜及其中细菌发生相互作用时,可能增强生物膜,使其对维持水质清洁的多种措施更具抵抗力。

研究将纳米塑料界定为微塑料的一个子集,粒径约为1至1000纳米,肉眼不可见。团队考察了纳米塑料对饮用水系统中生物膜形成的影响。
生物膜通常附着在水管等表面,由不同细菌群落构成,并形成保护性基质以抵御环境压力。研究指出,在某些情形下生物膜有助于去除潜在有害物质,但在饮用水分配系统中,生物膜可能对人体健康产生不利影响。
细菌与噬菌体动态受到关注
廖静秋表示,饮用水系统生物膜的风险主要与其中部分细菌的致病性有关,同时细菌也可能作为噬菌体(病毒的一种)的宿主。研究团队重点关注纳米塑料影响生物膜整体结构时,细菌与噬菌体之间的相互作用机制。

研究发现:生物膜更厚、更强且更耐消毒剂
研究显示,当由大肠杆菌和铜绿假单胞菌组成的生物膜暴露于纳米塑料后,细菌触发多种反应,包括:
- 细菌之间通过分泌物质进行“交流”,使生物膜更厚、更重,并增强保护性;
- 前噬菌体被激活,破坏其寄居的细菌细胞并产生大量新病毒颗粒;
- 细菌利用CRISPR(簇状规律间隔短回文重复序列)作为抗病毒防御系统,以抵抗前噬菌体。
研究作者在论文中总结称,生物膜机械强度的增强及其对消毒剂的抵抗力,凸显了水处理与分配系统面临的潜在挑战,因为纳米塑料可能促进难以根除的生物膜在部分水处理与输配系统表面形成。
后续研究方向
廖静秋表示,仍需进一步研究以理解复杂多物种生物膜对纳米塑料生态响应背后的分子机制。她同时指出,塑料尺寸可能是关键变量,较大的微塑料或对生物膜内细菌与噬菌体相互作用产生不同影响。
廖静秋称,总体而言,该研究为纳米塑料与细菌—噬菌体动态之间的相互作用提供了新线索,并提示水体纳米塑料可能带来更高的微生物风险。
