饮用水中的特洛伊木马：微塑料如何成为致病菌的隐形庇护所

微塑料（Microplastics, MPs）的足迹已遍布深海与高山，但其在人类生命线——饮用水供应系统中的潜在威胁，往往被低估为单纯的物理颗粒污染。近日，发表于《Water Research》的一项综述研究揭示了一个更令人不安的事实：在饮用水系统中，微塑料正在演变为病原体的移动堡垒，不仅帮助它们逃避消毒杀杀灭，还在驯化出更具耐药性的超级细菌。

贫营养环境下的诺亚方舟

饮用水管网通常是一个贫营养、高流速且含有消毒剂残留的严苛环境，普通细菌难以在此大量繁衍。然而，微塑料的出现打破了这一平衡。

研究团队将微塑料形象地比喻为病原体的苗床。在水中，微塑料表面会迅速吸附有机污染物，形成一层富含营养的生态冠，为微生物提供了理想的定殖表面。这种特殊的微环境被称为塑料圈。数据显示，在微塑料表面形成的生物膜中，细菌丰度可达周围水体的10倍以上。更重要的是，微塑料还能释放其添加剂或吸附的有机碳，为那些在贫瘠水体中原本难以生存的机会性病原体提供加餐，使其得以在管网中长期潜伏。

催生耐药菌的微观加工台

如果说提供栖息地只是物理庇护，那么微塑料对病原体基因层面的改造则是更为深远的生化威胁。该综述提出了加工台这一概念，指出微塑料正在加速病原体的进化。

当病原体附着在微塑料上时，塑料表面的疏水性及释放的化学物质会诱导细菌产生氧化应激反应，迫使细菌上调抗氧化酶系统并增厚细胞壁。这种原本为了抵御环境压力的生理改变，意外地赋予了病原体更强的抗生素耐药性和氯耐药性。

更为棘手的是，微塑料表面的生物膜是基因水平转移的热点区域。在这里，抗性基因在不同细菌间频繁交换，使得原本对消毒剂敏感的细菌获得了耐药性。这意味着，微塑料不仅运送细菌，还在运送武器。

直达人体的传送带

在传统的自然水体中，病原体进入人体可能需要经过漫长的食物链，而饮用水系统则提供了一条源头到人类的短距离捷径。

微塑料充当了传送带，像特洛伊木马一样保护着病原体。研究发现，微塑料能携带病原体穿透水厂的层层过滤，因为附着在颗粒上的病原体比游离细菌更难被紫外线和氯气杀灭——微塑料颗粒会遮挡紫外线，导致病毒灭活率降低1.5个对数级 。

一旦这些全副武装的微塑料被人类摄入，其危害可能产生1+1>2的协同效应。微塑料可能通过旁细胞途径穿透肠道屏障，而附着的病原体则通过分泌毒素进一步破坏肠道紧密连接，从而增加了感染风险。

挑战与应对：从源头拦截

面对这一复合污染挑战，传统的单一消毒手段显得力不从心。研究团队建议，未来的饮用水安全保障不能仅盯着病原体，必须实施预处理拦截与次生风险削减并行的策略。

这意味着在水处理的前端，需要优化混凝和沉淀工艺以更高效地去除微塑料颗粒，防止其进入后续流程；在后端，则需警惕微塑料与消毒剂反应生成的剧毒副产物（如N-亚硝胺）。这篇综述为全球水务行业敲响了警钟：在微塑料无处不在的今天，保障从源头到龙头的水质安全，需要全新的技术视角和更严密的防御体系。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.125294