本网讯（通讯员 李萌） 近期，生物与制药学院师生在生态环境领域国际知名期刊发表关于“塑料生物膜建立及重金属富集”的论文。

在自然水生环境中，废弃塑料表面被微生物定殖形成生物膜。如今在中国的湖泊和河流水生动物的肠道中都发现了各种颜色的塑料。然而关于塑料颜色对生物膜形成的影响的研究很少，关于塑料颜色对生物膜生长和组成的影响的数据也很缺乏。

据此，我校黄应平教授团队胥焘老师课题组选择使用聚氯乙烯（PVC）作为目标塑料，探究了塑料颜色（透明、绿色、蓝色、红色和黑色）和水体深度（20厘米和2.00米）对塑料-生物膜聚合体的影响，确定塑料基底颜色和水深对生物膜组成和行为的影响；跟踪塑料生物膜在水中沉降后微生物群落组成的变化；以及研究沉降对塑料生物膜重金属化学动力学的影响，特别是其吸收和浓缩重金属的能力。研究结果丰富了人们对废塑料上生物膜形成过程以及塑料生物膜在水生环境中吸附和迁移重金属作用的认识，有利于深化人们对水体中不同颜色塑料上生物膜建成过程的理解，揭示生态位改变所介导的塑料-生物膜复合体对重金属富集能力的变化规律及机制。

图1沉降至水体底部后塑料-生物膜的变化情况

图2不同颜色塑料沉降过程中微生物群落在门水平上的物种丰度聚类热图

图3重金属含量与生物膜生长指标之间的RDA分析

结果表明：PVC颜色显著影响生物膜形成速率，但对最终生物膜生物量没有影响。生物膜-PVC聚合体沉入水体透光区以下后，生物膜表面的硅藻层开始崩解，生物膜的生物量和叶绿素a含量普遍下降。利用16S rRNA测序分析，发现在塑料-生物膜聚合体沉降过程中，生物膜上的微生物群落主要从自养微生物转变为异养微生物，微生物多样性增加，细胞外聚合物（EPS）含量减少，导致生物膜上微生物多样性和群落结构变化的主要因素是水深而不是PVC颜色。在沉降过程中，生物膜中所有重金属的浓度增加，其中Cu、Cd和Cr三者浓度增加是因为生物膜的确在沉降过程中吸附了更多的相应重金属元素，这与微生物多样性的增加有关，Fe浓度的增加则可能是因为生物膜在沉降过程中生物量降低，从而产生的浓缩作用导致。

上述成果于2023年9月11日以题为《水生环境中聚氯乙烯(PVC)颜色对生物膜发育和生物膜-重金属化学动力学的影响》（The effect of polyvinyl chloride (PVC) color on biofilm development and biofilm-heavy metal chemodynamics in the aquatic environment）发表于国际知名期刊《Science of the Total Environment》(一区)。我校生物与制药学院硕士研究生胡爽为论文第一作者，胥焘副教授为论文通讯作者，该研究得到国家自然科学基金、111引智基地和湖北省引智项目等的支持。