微塑料对城市污水中胞内和胞外抗性基因的富集特征研究

摘要

作为近年来国内外关注的焦点问题,微塑料不仅本身具有生物毒性,还能携带多种污染物构成复合污染.然而目前对于微塑料携带抗性基因的污染特征尚鲜有研究.考察了聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯及再生聚乙烯4种微塑料对城市污水中胞内与胞外抗性基因的富集特征与影响因素.结果表明:4种微塑料对胞外抗性基因的富集倍数在3.12×102～4.07×103之间,显著高于胞内(4.44×101～2.14×103),且对于同种污水类型,最高能达胞内的13.1倍.微塑料对二沉池出水中抗性基因的富集倍数(2.14×103～4.07×103)显著高于污水厂进水(3.12×102～7.61×102)和活性污泥(4.44×101～5.84×102).微塑料类型对抗性基因的富集有显著影响,其中聚丙烯的富集能力最强,最高达3.03×1014 copies∕g(胞内抗性基因)和6.27×1013 copies∕g(胞外抗性基因);聚苯乙烯对胞外基因的富集倍数高于聚乙烯,而对于胞内基因的富集倍数低于后者;再生聚乙烯与聚乙烯的富集能力无显著差异.微塑料对抗性基因的富集量与微塑料的粒径、浓度均成反比,富集过程遵循准二级动力学模型.研究显示,微塑料能大量富集污水中的抗性基因,特别是胞外抗性基因,从而显著提高抗性基因的迁移能力,增大后续公共健康风险.