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4 篇 华南理工大学
4 篇 广东海洋大学
4 篇 近海海洋环境科学...
3 篇 中国科学院南京土...
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作者

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5 篇 彭程
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4 篇 张明兴
4 篇 祁怀源
4 篇 王新红
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4 篇 蔡明刚
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3 篇 王大力
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基于宏基因组的鄱阳湖湿地塑料降解潜力研究

基于宏基因组的鄱阳湖湿地塑料降解潜力研究

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：郝征江和龙骆永明中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室

随着全球对塑料污染的日益关注,环境微生物在塑料转化中的作用需要深入探索,然而,目前对塑料降解微生物在物种和功能多样性上的认识仍然不足。本研究基于已有文献构建了塑料降解基因和降解酶的序列数据集,通过宏基因组学技术分析了中国... 详细信息

随着全球对塑料污染的日益关注,环境微生物在塑料转化中的作用需要深入探索,然而,目前对塑料降解微生物在物种和功能多样性上的认识仍然不足。本研究基于已有文献构建了塑料降解基因和降解酶的序列数据集,通过宏基因组学技术分析了中国最大淡水湖鄱阳湖湿地一年四季的塑料降解潜力。利用BLAST工具进行氨基酸序列比对,获取了湿地塑料降解菌的丰度并分析了其群落特征。同时,采用基于密度浮选分离法的显微拉曼光谱仪分析技术对微塑料的环境赋存进行了研究。结果表明,湿地中的土壤微生物具有具有编码多种塑料降解酶的潜力,作用对象包括传统石油基和生物基可降解塑料聚合物。在所有季节样品中,占优势丰度的功能基因是编码聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)水解酶、编码聚乙烯(PE)单加氧酶和编码聚β-羟基丁酸酯(PHB)解聚酶的基因。不同季节的塑料降解功能微生物丰度差异显著,夏季相对丰度最低。进一步的分析表明,环境因素即微塑料丰度和水位变动,调节了塑料降解微生物群落。本研究揭示了大型洪泛平原上塑料降解微生物的多样性特征和功能潜力,显示了塑料污染状况对塑料降解菌群结构的驱动作用,为进一步识别其他生态系统中的塑料降解微生物组提供了研究方法和路径参考。

关键词：塑料污染宏基因组降解潜力微塑料环境驱动

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微塑料在桡足类体内的毒代动力学及毒性研究

微塑料在桡足类体内的毒代动力学及毒性研究

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：李昭川王莹申宇张明兴刘全斌张典王菊英国家海洋环境监测中心海洋化学室(海洋垃圾与微塑料研究中心) 大连海洋大学海洋科技与环境学院大连海事大学环境科学与工程学院

微塑料具有粒径小、易迁移等特点,能够被不同营养级的海洋生物摄食,造成海洋生物消化道的物理损伤、繁殖力下降甚至个体死亡。然而,现有研究所使用的微塑料浓度与环境浓度相差数个数量级,极有可能导致对微塑料生态风险评估的误判。本研... 详细信息

微塑料具有粒径小、易迁移等特点,能够被不同营养级的海洋生物摄食,造成海洋生物消化道的物理损伤、繁殖力下降甚至个体死亡。然而,现有研究所使用的微塑料浓度与环境浓度相差数个数量级,极有可能导致对微塑料生态风险评估的误判。本研究采用低浓度的聚苯乙烯(PS)微球,探究了低浓度(5.5、55和550μg/L)暴露下PS(1μm和10μm)对日本虎斑猛水蚤(Tigriopus japonicus)的毒代动力学和慢性毒性效应。毒代动力学结果表明,暴露于550μg/L PS微球(10μm)的猛水蚤体内观察到荧光PS微球的摄入,摄入量随暴露时间逐渐增加,24 h摄入量达到最大值;暴露于清洁的人工海水后,体内PS微球的残留量随时间增加逐渐降低,24 h能够排出体内96.33%的PS微球。对于慢性毒性效应,不同粒径和不同浓度的PS微球均未影响猛水蚤的发育时间、产卵时间、无节幼体数量和性别比等。不同浓度10μm的PS微球对猛水蚤体内ROS含量没有显著影响,550μg/L 1μm的PS微球显著减少了猛水蚤体内ROS含量,推测小粒径高浓度的PS微球可能会引起氧化应激。总体而言,低浓度的PS微球对猛水蚤在个体和种群层面产生的不利影响较小,有关低浓度微塑料对海洋桡足类分子层面的毒动力学过程及致毒机理仍有待于更加广泛和深入的研究。

关键词：微塑料海洋桡足类毒代动力学慢性毒性环境浓度

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我们能否量化水产养殖的环境塑料负荷

我们能否量化水产养殖的环境塑料负荷

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：田义超杨宗尧于学颖贾真 Massimiliano Rosso Simon Dedman 朱静敏夏宇翔张广平杨嘉琪王京真广西北部湾海洋灾害重点实验室北部湾大学广西大学动物科学与技术学院北部湾大学广西北部湾海洋生物多样性保护重点实验室霍普金斯海洋站斯坦福大学北部湾海洋发展研究中心北部湾大学

水产养殖为数以亿计的人提供了生计,但它也形成了一个重要的塑料垃圾来源,对水生生态系统造成了严重危害。如何评估和管理来自水产养殖的塑料负荷是水产养殖可持续性的一个紧迫问题,也是水环境监测和管理的一个重要关注问题。在这项研究... 详细信息

水产养殖为数以亿计的人提供了生计,但它也形成了一个重要的塑料垃圾来源,对水生生态系统造成了严重危害。如何评估和管理来自水产养殖的塑料负荷是水产养殖可持续性的一个紧迫问题,也是水环境监测和管理的一个重要关注问题。在这项研究中,我们通过结合来自卫星遥感、无人机、问卷调查和现场测量的数据,开发了第一个估计水产养殖塑料垃圾的框架。通过获取多维(人类和自然)和多尺度(厘米到流域尺度)的数据,该框架帮助我们了解水产养殖模式及其时空演变,从而估计其产生的塑料负荷并提出有效的管理方法。应用这个框架,我们评估了在中国一个典型的海水养殖海湾--茅尾海的牡蛎浮筏养殖产生的海洋塑料负荷。随着养殖面积不断增加,如果不改进水产养殖废物管理,预计在未来四年(浮筏的平均使用寿命)将有大约3840吨塑料垃圾被排入大海。本研究建议通过加强治理,及时清除塑料,创新替代,转变养殖户等行为模式,作为塑料管理的后续措施。该框架可扩展到其他区域和其他水产养殖模式,并适用于地方、区域和全球水产养殖塑料垃圾评估。这是一种基于源头的塑料污染评估方法,比传统的污染后环境监测更有利于后续塑料管理。在海水养殖全球扩张和全球承诺采取行动打击塑料污染的背景下,这种方法可以在调查和管理水生环境中的塑料垃圾方面发挥关键作用。

关键词：塑料负荷微塑料的来源水产养殖卫星遥感无人机

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感潮河段微塑料赋存及絮凝特征研究

感潮河段微塑料赋存及絮凝特征研究

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：林明泽沈骁腾王靖圆陈启晴河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室华东师范大学河口海岸学国家重点实验室

天然水体环境中,微塑料与泥沙及生物膜等自然颗粒相互吸附、絮凝的现象,能够显著改变颗粒的粒径、密度及形态特征,进而影响着微塑料在水体中的分布和迁移规律。本文于长江感潮河段开展了微塑料丰度调查实验,研究了秦淮河与夹江中微塑料... 详细信息

天然水体环境中,微塑料与泥沙及生物膜等自然颗粒相互吸附、絮凝的现象,能够显著改变颗粒的粒径、密度及形态特征,进而影响着微塑料在水体中的分布和迁移规律。本文于长江感潮河段开展了微塑料丰度调查实验,研究了秦淮河与夹江中微塑料时空分布和变化规律,并采集水样进行生物膜培养,开展了室内微塑料-生物膜-泥沙絮凝实验,探索复杂环境絮团的粒径演化规律。结果表明,2022年度秦淮河微塑料颗粒平均丰度为604.2±180.4n/m,夹江微塑料颗粒平均丰度为550±260.9 n/m,丰水期微塑料丰度小于枯水期;形状特征方面,对于两个河段采样点,纤维状微塑料占比过半,且没有季节性差异。室内絮凝实验结果表明,覆膜微塑料会与粘性泥沙发生絮凝,形成粒径更大的复杂絮团,絮团粒径随着水体紊动强度的增加先增大后减小,且泥沙的存在使微塑料絮团粒径分布出现多峰特征,泥沙浓度的增加能够促进其絮凝过程。此外,采用群体平衡模型能够模拟微塑料-生物膜-泥沙絮团粒径演化特征,利用拟蒙特卡罗方法天然的离散特性,在探索如微塑料絮凝这一多变量因素下的复杂动力过程中具有广阔的发展前景和独特优势。本文有助于揭示微塑料在天然水域中的环境行为和影响,探索其时空分布和迁移规律,为制定微塑料污染防治政策提供科学依据,促进生态环境保护和可持续发展。

关键词：微塑料絮凝生物膜泥沙群体平衡

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木霉菌修复了微塑料和镉污染土壤，并提高花生性能

木霉菌修复了微塑料和镉污染土壤，并提高花生性能

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：宋昕靳建鹏尹宏亮王婷娟宗海英王芳丽刘君黄小丽王斌柴超李志王学霞宋宁宁青岛农业大学资源与环境学院青岛农业大学中心实验室新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所北京农林科学院植物营养与资源研究所

土壤中的微塑料(MPs)和镉(Cd)对植物生长有严重的负面影响。作为一种生物修复剂,木霉菌可以调节MPs和Cd对植物生长和重金属吸收的影响。在本研究中,用木霉菌F7(F7)处理土壤中单一或组合的Cd和聚乳酸微塑料(PLA-MPs)污染,研究接种F7对花... 详细信息

土壤中的微塑料(MPs)和镉(Cd)对植物生长有严重的负面影响。作为一种生物修复剂,木霉菌可以调节MPs和Cd对植物生长和重金属吸收的影响。在本研究中,用木霉菌F7(F7)处理土壤中单一或组合的Cd和聚乳酸微塑料(PLA-MPs)污染,研究接种F7对花生生长、Cd吸收效率和土壤性质的影响。结果表明,F7增加了土壤pH值、可溶性有机碳(DOC)、阳离子交换量(CEC)、微生物量氮(MBN)和微生物量碳(MBC)。接种F7增加2.10-19.83%的花生生物量,缓解PLA-MPs和Cd对花生生物量的影响。F7分别显著降低16.68-34.20%和5.37-25.84%的土壤有效态Cd和植物Cd含量。通径分析表明,F7可以通过改变土壤性质和降低PLA-MPs和Cd污染土壤中的花生Cd浓度来提高花生的性能。土壤真菌群落分析表明,接种F7改变了微生物群落,拮抗镰刀菌,促进花生生长。本研究揭示了F7在MPs存在的情况下缓解土壤中Cd污染的机制,为治理微塑料和重金属的复杂污染土壤和全面改善土壤健康提供了新思路。

关键词：木霉菌F7 微塑料重金属复合污染生物修复

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光老化轮胎磨损颗粒上持久性自由基的产生机制

光老化轮胎磨损颗粒上持久性自由基的产生机制

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：蔡婷婷杨琛华南理工大学环境与能源学院工业污染控制与生态恢复重点实验室

塑料的广泛使用导致MPs在环境中无处不在,TWP作为MPs的一大来源,有必要研究TWP表面EPFRs和ROS的形成机制,以进一步评估其环境风险。在室温、高湿度条件下(25℃,85%RH)进行TWP的光老化实验。研究发现,UVC可以诱导TWP上EPFRs的形成。TWP上... 详细信息

塑料的广泛使用导致MPs在环境中无处不在,TWP作为MPs的一大来源,有必要研究TWP表面EPFRs和ROS的形成机制,以进一步评估其环境风险。在室温、高湿度条件下(25℃,85%RH)进行TWP的光老化实验。研究发现,UVC可以诱导TWP上EPFRs的形成。TWP上的EPFRs丰度随老化进程逐渐增加,以碳原子中心自由基为主。结合表征分析发现,EPFRs的产生主要是因为橡胶中共价键的断裂。在紫外光照下,聚合物分子中的α-亚甲基发生氧化脱氢形成R·,而后引发自由基的链反应,TWP上的EPFRs主要是R·、ROO·、RO·和羟基过氧化物。另外,TWP上EPFRs诱导了ROS的产生,EPFRs通过电子转移或直接分解形成ROS,生成的ROS介导TWP的光老化过程,促进了聚合物的光氧化。TWP上EPFRs和ROS的积累增加了对生物体的健康威胁,但也加速了聚合物的光降解进程。为了全面评估TWP的环境风险,需要进一步研究降解中间体及降解产物的毒性和影响。

关键词：轮胎磨损颗粒光老化持久性自由基活性氧

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微塑料及其携带有机污染物在土壤-植物中的吸收转运研究

微塑料及其携带有机污染物在土壤-植物中的吸收转运研究

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：田莉莉马丽雅葛静马旖旎季荣余向阳江苏省农业科学院农产品质量安全与营养研究所海南大学生态与环境学院南京大学环境学院

微塑料污染问题已经成为与全球气候变化和臭氧耗竭等并列的重大全球环境问题,是国内外研究的热点[1]。土壤作为污染物重要的汇,其中微塑料污染日趋严重。微塑料不仅会影响土壤环境健康,还会对其中生长的植物产生一定效应。最近的研究表... 详细信息

微塑料污染问题已经成为与全球气候变化和臭氧耗竭等并列的重大全球环境问题,是国内外研究的热点[1]。土壤作为污染物重要的汇,其中微塑料污染日趋严重。微塑料不仅会影响土壤环境健康,还会对其中生长的植物产生一定效应。最近的研究表明亚微米塑料颗粒能够被蔬菜吸收并传输到地上部分,进而可能通过饮食途径给人体带来未知的健康风险。另外,除微塑料自身外,微塑料吸附污染物在植物中的吸收分布和效应对全面了解其环境风险也是十分必要的。因此,微塑料及其携带有机污染物在土壤-植物中吸收转运研究亟待开展。本研究选取小白菜和水稻两种受试植物,通过制备14C-聚苯乙烯微塑料,利用放射性同位素示踪技术研究了亚微米塑料在土壤-蔬菜中的吸收转运,并考察了光老化对微塑料在植物中吸收分布的影响。研究结果发现,在实验浓度范围内对植物生物量无显著影响,但老化后微塑料对植物的光合系统和抗氧化系统产生一定损伤;结合扫描电子显微镜等技术,定量分析了不同微塑料在土壤和植物根茎叶中的累积和分布,并计算了植物从土壤中吸收微塑料的效率,发现微塑料主要累积在植物根部,向茎叶的转运系数较低,老化增加了微塑料在植物中的转运。另外,通过研究微塑料吸附芘在水稻中的累积、分布和毒性效应,发现微塑料吸附会降低水稻对芘的积累量,且降低了芘的转移;通过对芘在水稻根中的亚细胞分布分析发现,微塑料吸附使芘更多分布在细胞壁中;通过对水稻生长指标和抗氧化酶活性的分析,发现微塑料吸附显著降低了芘对水稻的毒性效应。本研究结果将为全面评估微塑料及其携带有机物污染物的环境风险和食品安全风险提供科学依据。

关键词：微塑料植物吸收转运土壤环境污染

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富脂生物样本中微塑料检测

富脂生物样本中微塑料检测

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：赵国强江勇江西科技师范大学国家淡水鱼加工技术研发分中心(南昌)

微塑料对鱼类等水产品的污染已成为全球粮食安全和人类健康的新问题,生物样本中微塑料的高效提取和准确定量是确定其污染程度的首要前提。然而,传统KOH消解法对尤其是富含脂质的生物样本仍存在许多问题。为建立富含脂质的生物样本中微... 详细信息

微塑料对鱼类等水产品的污染已成为全球粮食安全和人类健康的新问题,生物样本中微塑料的高效提取和准确定量是确定其污染程度的首要前提。然而,传统KOH消解法对尤其是富含脂质的生物样本仍存在许多问题。为建立富含脂质的生物样本中微塑料的检测方法,以市售草鱼为研究对象,选取6种(PA、PE、PP、PS、PET和PVC)不同粒径和不同密度的微塑料为验证对象,对传统KOH消解法回收率低、皂化反应干扰和计数不准确等问题及进行优化。结果表明,分液漏斗双密度浮选法结构简单、操作方便,能有效降低微塑料转移中的损失和泥沙的干扰,对6种常见微塑料回收率达91%—100%;100℃热水和乙醇联用对皂化反应产生的肥皂去除效率达98%±1.08%,对生物样品的消解效率达99%±0.56%;不同类型微塑料经尼罗红染色在不同滤光片下能观察到强烈的荧光,适用于微塑料的辅助识别;除部分PA微塑料颜色变黄,对6种常见微塑料的微观形貌、表面粗糙度、红外光谱和羰基指数无明显影响;野外生物样本应用表明,该方法对不同种类的野生鱼类样本组织的消解率达97%—100%,微塑料检出的准确率(84.70%)显著高于传统体视显微镜镜检法(54.64%)。

关键词：微塑料生物样本富含脂质皂化反应尼罗红

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微塑料光老化过程中持久性自由基和活性物种的形成

微塑料光老化过程中持久性自由基和活性物种的形成

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：祝可成贾汉忠西北农林科技大学

微塑料(MPs)光老化过程中可能会形成一类新型的、区别于母体分子的环境风险物质—持久性自由基(PFRs),它们的类型是否会受到微塑料元素组成的影响,还未可知。本研究重点探讨了不同元素组成MPs光老化过程中PFRs的形成,深入分析了所形成的... 详细信息

微塑料(MPs)光老化过程中可能会形成一类新型的、区别于母体分子的环境风险物质—持久性自由基(PFRs),它们的类型是否会受到微塑料元素组成的影响,还未可知。本研究重点探讨了不同元素组成MPs光老化过程中PFRs的形成,深入分析了所形成的PFRs的类型和特性,并进一步关注了该过程中所产生的活性物种类型。研究发现,在光老化的聚苯乙烯(PS)和酚醛树脂(PF)、含氮微塑料聚酰胺(PA),以及含硫微塑料聚苯硫醚(PPS)和聚砜(PSF)上均形成了PFRs。电子顺磁共振和功率饱和曲线分析发现,这些老化微塑料上所形成的PFRs均超过了一种,并非单一类型PFRs。结合表征结果和密度泛函理论计算得到,老化PS和PS上形成的主要为氧中心自由基,PA上形成的主要是持久性氨基氧自由基(PAOR),而在老化PPS上的硫氧自由基为类苯硫醇自由基,PSF上的氧中心自由基和硫中心自由基为类苯磺基自由基和类苯基磺基自由基。此外,通过py-GCMS检测光老化MPs上各类PFRs的潜在前体分子片段,包括苯酚、氧化胺、对甲苯磺酸和苯磺酸等。有趣的是,碳氢类微塑料光老化过程中还形成了大量活性氧,而光老化PA还诱导形成了多种活性氮(如·NO、·NO2和过氧亚硝酸盐),光老化含硫微塑料上观察到活性硫(SO3·-)。这些研究结果为准确评估微塑料的环境风险提供理论参考。

关键词：微塑料光老化持久性自由基活性物种

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典型生物可降解塑料与难降解塑料在野外与室内海水暴露下微塑料老化效应与模型构建

典型生物可降解塑料与难降解塑料在野外与室内海水暴露下微塑料老...

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第四届全国（海洋）环境微塑料污染与管控学术研讨会

作者：游慧敏张琳周扬王军歌祁怀源钱庆荣蔡明刚近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学厦门大学环境与生态学院海洋与海岸带发展研究院厦门大学福建师范大学环境与资源学院厦门大学海洋与地球学院

环境中的微塑料(MPs)不可避免会受到多种老化过程的影响,已有研究采用人工光氧老化等方式去模拟得到老化后的MPs,但对自然环境中MPs的自然老化行为的认识还有待深入。为此,本文系统研究了难降解塑料聚丙烯(PP)、可生物降解塑料聚乳酸(P... 详细信息

环境中的微塑料(MPs)不可避免会受到多种老化过程的影响,已有研究采用人工光氧老化等方式去模拟得到老化后的MPs,但对自然环境中MPs的自然老化行为的认识还有待深入。为此,本文系统研究了难降解塑料聚丙烯(PP)、可生物降解塑料聚乳酸(PLA)微颗粒及其制品(PP餐盒、PLA吸管)于厦门五缘湾海水中户外暴露12个月的表面性质、老化规律及其表面细菌多样性分析,并与实验室海水模拟老化进行了多方面差异性比较。结果表明:塑料制品比MPs颗粒表面更易遭受海水侵蚀、破碎以及氧化等变化;塑料制品表面比MPs表面均富集了更多的细菌群落,PLA和PP塑料样品之间的微生物群落结构存在明显差异。然而,实验室海水和野外海水塑料圈上形成的细菌优势种群存在差异。此外,进一步验证了MPs及其制品在自然老化和人工实验室老化过程中形成了相似类型的氧化产物和相似的变化规律,但其变化速率并不一致。通过羰基指数(CI)能半定量描述MPs及其制品的表面性质变化。在此基础上,阐明了MPs和塑料制品实验室人工老化和野外实地老化行为的关系规律,初步构建其关系模型,这为今后预测实际环境中MPs的老化寿命、降解速率及了解MPs的最终生命归趋提供了必要的信息。

关键词：微塑料自然老化细菌群落模型规律

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