近日,我所环境生态学创新团队在Journal of Hazardous Materials(中科院1区TOP期刊,IF2024=12.2)发表了题为“Synergistic effects of nanoplastics and graphene oxides on microbe-driven litter decomposition in streams”的学术论文,我所为第一单位,我所与桂林理工大学联合培养的硕士研究生王瑶为第一作者,我所蒲高忠研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(32460312)和广西科学院桂科学者(CQZ-D-1904)等项目的资助。
当前,塑料污染已成为全球环境生态系统的重大威胁。由于塑料降解产生的纳米塑料(NPs, < 1mm)具有较高的比表面积和吸附性,使其成为了其它污染物的有效载体,进一步加剧了环境风险。尽管目前基于结构性指标(如物种多样性、生理生化特征)的经典毒理学研究已经揭示了NPs和许多传统污染物的生态风险,但其与新污染物(如氧化石墨烯,GO)对分解者驱动的生态系统功能的影响机制并不清楚。微生物驱动的凋落物分解过程中嵌入的功能性指标(如凋落物降解和元素循环)为解决这一知识差距提供了新视野。
 
图形摘要示意NPs或/和GO对凋落物降解过程的影响机制
该研究发现,NPs和GO的联合作用对细菌群落多样性和降解功能的影响比对真菌群落的影响更大,挑战了凋落物降解过程由真菌主导的传统观点。更重要的是,该研究还发现NPs和GO的联合作用对凋落物降解过程的影响在短期与长期截然相反的变化揭示了一种时间机制,即NPs-GO在短期内的抑制作用向长期促进作用转变。这种协同效应可能会放大喀斯特水生态系统中的碳释放,而高碱度可能会加剧NPs-GO的聚集。这些发现强调了在水生态毒理学风险评估中考虑污染物相互作用和长期动态的必要性。
该研究结果不仅推动了基础生态学理论的更新,也为环境污染治理、碳循环模型修正及生态风险评估提供了科学依据,具有重要的理论与实践价值。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.138613
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