實驗室實驗表明細菌真的可以吃下並消化塑料
細菌Rhodococcus ruber吃下並實際消化了塑料。荷蘭皇家海洋研究所(NIOZ)的博士生Maaike Goudriaan在實驗室實驗中已經證明了這一點。根據實驗室中人工海水中的塑料的模型研究,Goudriaan計算出細菌每年可以將餵養的塑料的大約百分之一分解成二氧化碳和其他無害物質。”但是,”Goudriaan強調說,”這當然不是解決我們海洋中的微塑料的問題,它只是對海洋中所有’失踪的塑料’去向問題的另一部分答案”。
特殊的塑料
Goudriaan專門為這些實驗製造了一種特殊的塑料,其中含有一種獨特的碳(13C)形式。當她用”陽光”–紫外線燈預處理後的塑料在一個模擬海水的瓶子裡餵養細菌時,她看到那種特殊形式的碳以二氧化碳的形式出現在水中。”研究人員解釋說:”用紫外線處理是必要的,因為我們已經知道,陽光可以將塑料部分分解成細菌所需的’一口’大小的塊狀物。”
大約2毫米的微塑料顆粒。資料來源:荷蘭皇家海洋研究所(NIOZ)
Goudriaan說:”這是我們第一次以這種方式證明,細菌實際上將塑料消化為二氧化碳和其他分子。人們已經知道,Rhodococcus ruber細菌可以在自然界的塑料上形成所謂的生物膜。它還被測量到,塑料在該生物膜下消失了。但現在我們已經真正證明,這些細菌實際上消化了塑料。”
當Goudriaan計算塑料分解成二氧化碳的總量時,她估計細菌每年可以分解大約百分之一的可用塑料。”這可能是低估的,”她補充說。”我們只測量了二氧化碳中的碳-13的數量,所以沒有測量塑料的其他分解產物。其他幾個分子中肯定會有碳-13,但是很難說其中哪一部分被紫外線分解了,哪一部分被細菌消化了。”
Maaike Goudriaan和研究負責人Helge Niemann在實驗室
儘管海洋微生物學家Goudriaan對吃塑料的細菌非常興奮,但她強調,微生物消化並不是解決我們海洋上和海洋中漂浮的所有塑料這一巨大問題的辦法。這些實驗主要是一個原則性的證明。我把它看作是拼圖中的一塊,在所有消失在海洋中的塑料停留在哪裡的問題上。如果你試圖追踪我們所有的廢物,大量的塑料會丟失。細菌的消化可能會提供部分解釋。
為了回答”野生”細菌是否也”在野外”吃塑料的問題,需要進行後續研究。Goudriaan已經用真正的海水和她從瓦登海底收集的一些沉積物做了一些試點實驗。她說:”這些實驗的初步結果暗示了塑料正在被降解,甚至在自然界也是如此。當然,最終你希望能計算出海洋中到底有多少塑料被細菌降解了。但比起清理,更好的是預防。而只有我們人類可以做到這一點。”
陽光粉碎了漂浮的塑料顆粒
最近Goudriaan的同事Annalisa Delre發表了一篇關於陽光分解海洋表面的塑料的論文。漂浮的微型塑料被分解成越來越小的、看不見的納米塑料顆粒,散佈在整個水體中,但也被分解成化合物,然後可以被細菌完全分解。這一點在德克塞爾島的NIOZ實驗室的實驗中得到了證明。
在最新一期的《海洋污染公報》中,博士生Annalisa Delre和同事計算出,每年約有2%的明顯漂浮塑料可能以這種方式從海洋表面消失。”這可能看起來很小,但年復一年,這就增加了。我們的數據顯示,陽光可能因此而降解了自20世紀50年代以來被扔進海洋的所有漂浮塑料中的相當數量,”Delre說。