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海南大学环境科学与工程学院葛成军教授团队在《Water Research》发表新成果

发布日期:2026-03-27    点击:

近日,环境领域权威期刊《Water Research》刊发了海南大学环境科学与工程学院新污染物环境归趋与风险评估创新团队的最新研究成果,题为“Dark side of biodegradable microplastics in mangrove ecosystem: Plastisphere as an overlooked hotspot of sulfate-reducing metabolism”。该论文以海南大学为第一通讯单位,环境科学与工程专业硕士研究生郑怡巧为唯一第一作者,邓惠副教授与葛成军教授为共同通讯作者。该研究是团队自2018年以来聚焦热区典型生态系统微塑料污染所取得的又一重要成果。

红树林作为海岸带重要的蓝碳生态系统,长期处于硫酸盐富集且厌氧的环境,并已成为微塑料的重要“汇”。然而,微塑料在此类环境中是否作为硫酸盐还原微生物的富集热点,进而影响该系统中碳-硫生物地球化学循环,尚不明确。为此,该论文选取光滩、入侵种无瓣海桑(S. apetala)与原生种木榄(B. gymnorhiza)三种典型生境,开展聚乙烯(PE-MPs)与聚乳酸微塑料(PLA-MPs)的原位暴露实验,系统揭示了不同聚合物类型微塑料在红树林沉积物中富集硫酸盐还原微生物(SRM)的潜在机制。结果表明,PLA-MPs较传统PE-MPs具有更强的SRM富集能力,且异化硫酸盐还原是塑料际中主导的硫代谢途径,其活性呈现明显的生境分异。具体而言,木榄生境中微塑料驱动的硫酸盐还原最为活跃,均高于无瓣海桑与光滩,该过程主要由sat/met3、apr及dsr基因簇协同介导。此外,PLA塑料际CO2释放量显著高于PE-MPs。综上,可降解微塑料的积累可能通过强化碳-硫耦合过程,加剧红树林沉积物中温室气体与硫化物的释放,带来不容忽视的生态风险,这一风险在硫酸盐还原活性较高的原生红树林生境中尤为突出。该研究为理解微塑料污染背景下红树林生态系统碳-硫生物地球化学循环过程提供了关键科学依据。

论文原文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2026.125802

葛成军教授团队长期立足热区红树林系统中微塑料污染研究,聚焦其污染过程、老化特征、界面行为及生态效应开展了系列工作。2020年发表的关于红树林微塑料污染的综述多次入选高被引论文,较早系统地梳理了该领域的研究现状与方向。在此基础上,聚焦海水、沉积物及其界面,系统揭示了微塑料的老化特征与塑料际生态功能;进一步结合红树林退化、凋落物输入及根系分泌物等关键生物过程,阐明了微塑料污染对沉积物有机碳转化、硫循环及抗性基因传播的影响机制,已发表多篇高质量中英文论文成果。

上述研究得到了国家自然科学基金项目(No. 22266014、42307482和42277315)和海南大学生态文明协同创新项目(No. XTCX2022STC08)的资助。

第一通讯作者:邓惠

海南大学环境科学与工程学院副教授,博士生导师,海南省D类高层次人才,新污染物环境归趋与风险评估创新团队骨干成员。研究方向为热区典型生态系统中微塑料的环境行为和微生态效应,主持国家自然科学基金青年基金、地区基金、海南省高层次人才项目等多项课题,以第一/通讯作者身份在Water Research、Journal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production等国内外学术期刊发表论文20余篇,含1篇ESI全球前1%高被引论文。

共同通讯作者:葛成军

海南大学环境科学与工程学院副院长,教授,博士生导师,新污染物环境归趋与风险评估创新团队带头人。长期从事新污染物的环境行为与健康效应研究。主持国家自然科学基金面上基金、地区基金、海南省“揭榜挂帅”重点项目等20余项,在Environmental Science & Technology、Water Research、Journal of Hazardous Materials等国内外主流期刊上发表学术论文100余篇。




撰稿:邓惠

审核:朱治强

终审:王旭