本發(fā)明屬于環(huán)境微生物和新污染物領(lǐng)域，特別是一種環(huán)境中微塑料遷移時(shí)不同停留時(shí)間下表面微生物群落變化的可控對(duì)照研究方法。

背景技術(shù)：

1、塑料制品廣泛應(yīng)用于人類的生產(chǎn)生活中。由于不合理的處置，塑料進(jìn)入環(huán)境中，并在光照、風(fēng)化、顆粒摩擦、微生物作用下，尺寸減小成為微塑料。目前微塑料廣泛存在于環(huán)境中，成為了一種新污染物。微塑料由于比表面積大、疏水性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是微生物附著的良好載體。當(dāng)微塑料在環(huán)境中發(fā)生遷移時(shí)，其表面附著的微生物必然也會(huì)隨之移動(dòng)，但是目前仍然無法判斷微塑料能否攜帶其表面的微生物到達(dá)新環(huán)境并持續(xù)穩(wěn)定存在。

2、目前普遍認(rèn)為微塑料表面的微生物群落與水體、沉積物等自然介質(zhì)中的不同，由于環(huán)境中隨機(jī)采集的微塑料原始來源不明、在該地點(diǎn)的停留時(shí)間不明，難以對(duì)其遷移路徑進(jìn)行追蹤。因此，通過在自然環(huán)境中原位培養(yǎng)微塑料表面生物膜，再將其人為改變位置，可控地模擬了微塑料在環(huán)境中的遷移過程，并考慮了不同培養(yǎng)時(shí)間，以模擬微塑料在環(huán)境中的不同停留時(shí)長(zhǎng)，并在遷移前后的不同環(huán)境中分別設(shè)定始終在該處原位培養(yǎng)的微塑料作為對(duì)照組，分析了微塑料在環(huán)境遷移過程中表面附著的微生物的變動(dòng)情況。

3、相關(guān)術(shù)語解釋：

4、微塑料：粒徑不超過5mm的具有不同形狀、顏色、尺寸和聚合物類型的混合物，由richard?c.thompson于2004年在《science》期刊上發(fā)表的論文中首次提出。

5、原位培養(yǎng)：在野外環(huán)境中固定點(diǎn)位放置樣品，使其表面附著環(huán)境中的微生物群落，培養(yǎng)過程中不改變地理位置環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在提出一種微塑料遷移中的表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，通過人為改變培養(yǎng)位置以將微塑料在環(huán)境中的遷移過程可控化，設(shè)置不同的培養(yǎng)時(shí)間和回收時(shí)間以充分代表微塑料在環(huán)境中停留時(shí)間不同的實(shí)際情況，并以相同培養(yǎng)時(shí)間的微塑料作為對(duì)照組以避免微生物自由生長(zhǎng)和附著生長(zhǎng)之間的差異，充分分析微塑料表面微生物群落在遷移前后的變化情況。

2、為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，包括：

3、一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，包括：

4、在不同時(shí)間點(diǎn)將多組微塑料放置于各點(diǎn)位進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，設(shè)置模擬遷移前原點(diǎn)位的各組微塑料預(yù)培養(yǎng)時(shí)間，形式化定義包括：設(shè)定在模擬遷移前微塑料預(yù)培養(yǎng)的最長(zhǎng)時(shí)間為xn，各組微塑料的預(yù)培養(yǎng)時(shí)間分別為xa天，預(yù)培養(yǎng)時(shí)間索引序列a＝1、2……(n-2)、(n-1)、n，n表示各組微塑料的索引，設(shè)定放置第一組微塑料的時(shí)間為第0天，模擬遷移時(shí)的時(shí)間為第xn天，放置各組微塑料進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)的時(shí)間分別為第(xn–xa)天；選取模擬遷移前各點(diǎn)位的各組微塑料預(yù)培養(yǎng)環(huán)境，在各個(gè)點(diǎn)位放置多組微塑料進(jìn)行原位預(yù)培養(yǎng)；

5、將原點(diǎn)位預(yù)培養(yǎng)后表面定植有微生物的微塑料進(jìn)行遷移過程模擬，同時(shí)保留部分微塑料在原點(diǎn)位作為對(duì)照組；按照所述各組微塑料的預(yù)培養(yǎng)時(shí)間，在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)在遷移前的原點(diǎn)位放置(2m+1)組微塑料，遷移后的新點(diǎn)位放置(m+1)組微塑料，模擬遷移后有m種不同繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)間；在第xn天，在遷移前原點(diǎn)位和遷移后新點(diǎn)位分別回收不同預(yù)培養(yǎng)時(shí)間的微塑料，每個(gè)點(diǎn)位回收預(yù)培養(yǎng)xa天的微塑料各1組，每個(gè)點(diǎn)位共計(jì)n組，代表在各點(diǎn)位原位預(yù)培養(yǎng)時(shí)間不同的微塑料表面微生物；進(jìn)行遷移過程模擬，將前一點(diǎn)位的m組微塑料回收后使用過濾后的當(dāng)前點(diǎn)位水體輕柔沖洗微塑料表面，運(yùn)輸途中使用冰袋保存以保護(hù)微生物，攜帶至遷移路徑上的后一點(diǎn)位，放置于與后一點(diǎn)位預(yù)培養(yǎng)的微塑料相同的環(huán)境條件下；設(shè)置對(duì)照組微塑料，保留m組微塑料分別始終在各點(diǎn)位培養(yǎng)；

6、模擬遷移后重新設(shè)置繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)間，遷移后微生物在新環(huán)境中按照繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)間停留，在下一點(diǎn)位回收模擬遷移微塑料，在上一點(diǎn)位、下一點(diǎn)位分別回收對(duì)照組微塑料；

7、回收在環(huán)境中培養(yǎng)后的微塑料，將模擬遷移微塑料與對(duì)照組進(jìn)行比較分析：比較分析，比較在下一點(diǎn)位回收的模擬遷移微塑料、在上一點(diǎn)位回收的模擬遷移前的微塑料表面微生物差異情況，從而獲得模擬遷移微塑料在改變環(huán)境后在新環(huán)境中繼續(xù)定植的微生物情況；以及比較同一時(shí)間回收的模擬遷移微塑料和對(duì)照組微塑料表面微生物，研究模擬遷移前后在原環(huán)境、新環(huán)境停留時(shí)間不同下，遷移微塑料表面微生物的變動(dòng)特性。

8、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

9、1、充分考慮了基質(zhì)對(duì)附著微生物生長(zhǎng)的影響，將在遷移前后環(huán)境中培養(yǎng)的同種微塑料的表面微生物作為對(duì)照組；

10、2、充分考慮了微生物群落在不同定植階段自身的差異，選取相同培養(yǎng)時(shí)間的微塑料表面微生物群落作為對(duì)照組；

11、3、適用于所有遷移路徑和所有培養(yǎng)時(shí)間的模擬。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，通過處理來獲取需放置在模擬遷移前各點(diǎn)位進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)的微塑料，處理步驟包括微塑料放置前使用95％乙醇沖洗微塑料表面3次，后使用超純水沖洗微塑料表面3次，保證微塑料表面在培養(yǎng)前沒有微生物附著。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述微塑料回收進(jìn)一步包括以下處理：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，其中，xa、yb為非等差數(shù)列或等差數(shù)列，且xa、yb數(shù)值相同或不相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，其中所述培養(yǎng)環(huán)境包括且不限于水體中、沉積物中、水體和沉積物交界面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種環(huán)境遷移中微塑料表面微生物群落變化動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)方法，于環(huán)境中設(shè)置多個(gè)點(diǎn)位和多種放置時(shí)間，將表面起始無微生物附著的微塑料放置于環(huán)境中進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)；將上一點(diǎn)位預(yù)培養(yǎng)后表面定植有微生物的微塑料模擬遷移，同時(shí)保留部分微塑料在上一點(diǎn)位、下一點(diǎn)位作為對(duì)照組；模擬遷移后重新設(shè)置繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)間，遷移后微生物在下一點(diǎn)位按照繼續(xù)培養(yǎng)時(shí)間停留，在模擬遷移后在下一點(diǎn)位回收模擬遷移微塑料，在上一點(diǎn)位、下一點(diǎn)位分別回收對(duì)照組微塑料；將繼續(xù)培養(yǎng)后的微塑料回收并分析表面微生物，將模擬遷移微塑料與對(duì)照組進(jìn)行比較分析。本發(fā)明通過人為改變培養(yǎng)位置以將微塑料在環(huán)境中的遷移過程可控化，適用于所有遷移路徑和所有培養(yǎng)時(shí)間的模擬。

技術(shù)研發(fā)人員：張笑寒,馬永正,張穎,牛志廣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26