新研究揭示：塑料污染加剧水域危机，生物安全岌岌可危

世界各地持续出现“红潮”等有害藻类的危险浓度。澳大利亚南部的一个地区正在经历为期九个月的有毒藻类暴发，覆盖数千英里，并导致数千种海洋物种死亡。这种有害藻华（HABs）产生的毒素可能迫使市政当局因公共健康风险而关闭海滩和湖泊。

来自陆地源的营养物质过量流入水域环境中，例如农业径流和废物排放，通常被认为是有害藻华的来源。但加州大学圣地亚哥分校的研究人员最近的一项新研究显示，石油基塑料污染可能通过消除控制藻类的动物来加剧这些问题。

塑料污染已在地球的每个区域被发现，从深海的隐秘处到北极海冰。微塑料降解后已成为一个严重的健康问题，因为它们已在人体血液和大脑、肺等重要器官中被发现。近年来，使用可生物降解材料制作的塑料被认为是对人类健康和环境更安全的选择。

加州大学圣地亚哥分校生态、行为与进化系（生物科学学院）和化学与生物化学系（物理科学学院）的研究人员最近进行了为期三个月的研究，比较了传统化石燃料基聚氨酯塑料和新开发的可生物降解塑料的环境影响。可生物降解塑料是由加州大学圣地亚哥实验室开发的可持续材料制成，并由大学的衍生公司Algenesis销售。

生物科学教授乔纳森·舒林（Jonathan Shurin）是该研究的主要作者，他说：“我们看到外面有这么多塑料，但它是如何影响藻类、细菌、海鸟和鱼类的种群呢？我们真的不知道。我们知道藻类的繁殖部分是由于营养污染，但这项研究表明，我们在世界各地看到的一些藻类的繁殖也可能部分是由于塑料对通常控制藻类的生物的影响。”

研究人员记录了污染的河流流入海洋后，如何导致营养物质的激增。在这种自下而上的情景中，过量的化学物质可以迅速促进藻类的生长，而当它们死亡时会消耗氧气，导致水域出现死区。

在这项新研究中，研究人员比较了 30个实验池塘生态系统 中不同类型的塑料，发现化石燃料塑料通过杀死以藻类为食的动物，可能导致自上而下的影响。实验表明，微塑料改变了微生物群落，包括藻类和细菌。

在含有化石燃料塑料的水箱中，研究人员观察到浮游动物的数量——这些微小的水生动物以藻类和其他生物为食，是鱼类及其他动物的食物来源——立即急剧下降。由于缺乏浮游动物的食草者，藻类浓度在这些水箱中迅速飙升。相比之下，使用生物基塑料的水箱对浮游动物和生态系统其他成员的影响要小得多。

研究的第一作者、生命科学研究生斯科特·莫顿表示：“石油塑料似乎对浮游动物种群产生了强烈的负面影响。它们似乎要么迅速死亡，要么减少繁殖。生物塑料的影响则大不相同。这会影响藻类的生长。在石油水箱中，消耗所有藻类的浮游动物减少意味着系统中藻类更多，这导致了我们所看到的藻华。”

研究人员还记录了在塑料存在的情况下，出现了不同的细菌群落，但原因尚不清楚。

作者在研究中总结道：“我们的结果表明，微塑料可能会打破生态平衡，促进藻华的发生。这些结果表明，微塑料，尤其是石油来源的塑料，可能会破坏微生物群落的结构和功能。”

尽管微塑料的生态影响才刚刚开始被研究，作者指出，转向可生物降解塑料经济可能会减轻塑料在水生生态系统中的环境影响。

在过去的十年里，合著者迈克尔·布尔卡特教授及其在化学与生物化学系的团队一直在开发和商业化专门设计用于在自然环境中生物降解的生物基塑料，这些塑料可以用于冲浪板、人字拖和手机壳等消费品。

布尔卡特说：“我们必须了解这些新材料在环境中被丢弃时和传统石油塑料的区别。虽然所有人造物品对地球都有影响，但我们的目标是尽量减少这些现在随处可见的材料对生态和健康的危害。”

研究人员现在正在通过测试不同类型的可生物降解塑料进一步研究他们的发现，包括填充有细菌孢子的“活塑料”，这些细菌孢子在塑料材料生命周期结束时会分解塑料。

更多信息： Scott G. Morton 等人，微塑料污染在实验池中引发藻类暴发，但生物塑料的危害相对较小，可持续发展通讯（2026）。 DOI: 10.1038/s44458-025-00014-6