การทำความสะอาดตามธรรมชาติ: แบคทีเรียสามารถขจัดมลภาวะพลาสติกจากทะเลสาบได้

จากการศึกษาทะเลสาบในยุโรป 29 แห่ง พบว่าแบคทีเรียในทะเลสาบที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติบางชนิดสามารถเติบโตบนซากถุงพลาสติกได้เร็วกว่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าในธรรมชาติ เช่น ใบไม้และกิ่งไม้

แบคทีเรียทำลายสารประกอบคาร์บอนในพลาสติกเพื่อใช้เป็นอาหารสำหรับการเจริญเติบโต

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการเพิ่มคุณค่าของน้ำด้วยแบคทีเรียบางชนิดอาจเป็นวิธีธรรมชาติในการกำจัดมลภาวะพลาสติกออกจากสิ่งแวดล้อม

ผลกระทบนั้นชัดเจน: อัตราการเติบโตของแบคทีเรียเพิ่มขึ้นกว่าเท่าตัวเมื่อมลพิษจากพลาสติกทำให้ระดับคาร์บอนโดยรวมในน้ำในทะเลสาบเพิ่มขึ้นเพียง 4%

ผลการวิจัยชี้ให้เห็นว่ามลภาวะพลาสติกในทะเลสาบกำลัง ‘เตรียม’ แบคทีเรียให้เติบโตอย่างรวดเร็ว แบคทีเรียไม่เพียงแต่ทำลายพลาสติกเท่านั้น แต่ยังสามารถย่อยสลายสารประกอบคาร์บอนธรรมชาติอื่นๆ ในทะเลสาบได้อีกด้วย

พบว่าแบคทีเรียในทะเลสาบชอบสารประกอบคาร์บอนที่ได้จากพลาสติกมากกว่าสารธรรมชาติ นักวิจัยคิดว่านี่เป็นเพราะสารประกอบคาร์บอนจากพลาสติกนั้นง่ายต่อการย่อยสลายของแบคทีเรียและใช้เป็นอาหาร

เกือบจะเหมือนกับว่ามลพิษจากพลาสติกทำให้แบคทีเรียมีความอยากอาหารเพิ่มขึ้น แบคทีเรียใช้พลาสติกเป็นอาหารก่อนเพราะจะย่อยสลายได้ง่าย

Andrew Tanentzap

นักวิทยาศาสตร์เตือนว่าสิ่งนี้ไม่ได้เอาผิดต่อมลภาวะพลาสติกที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง สารประกอบบางชนิดในพลาสติกอาจมีพิษต่อสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเข้มข้นสูง

ผลการวิจัยได้ รับ การ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

“มันเกือบจะเหมือนกับว่ามลพิษจากพลาสติกทำให้แบคทีเรียมีความอยากอาหารมากขึ้น แบคทีเรียใช้พลาสติกเป็นอาหารก่อน เพราะมันย่อยสลายได้ง่าย และจากนั้นพวกมันก็สามารถย่อยสลายอาหารที่ยากขึ้นได้ ซึ่งก็คืออินทรียวัตถุตามธรรมชาติในทะเลสาบ” ดร.แอนดรูว์ ทาแนนท์แซป จากมหาวิทยาลัย University of กล่าว ภาควิชาพืชศาสตร์แห่งเคมบริดจ์ ผู้เขียนอาวุโสของบทความ

เขากล่าวเสริมว่า “สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ามลพิษจากพลาสติกกำลังกระตุ้นใยอาหารทั้งหมดในทะเลสาบ เนื่องจากแบคทีเรียจำนวนมากขึ้นหมายถึงอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตที่ใหญ่กว่า เช่น เป็ดและปลา”

ผลที่ได้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความหลากหลายของสายพันธุ์แบคทีเรียที่มีอยู่ในน้ำในทะเลสาบ – ทะเลสาบที่มีสายพันธุ์ต่างกันมากขึ้นจะทำลายมลภาวะพลาสติกได้ดีกว่า

ผลการ ศึกษาที่ตีพิมพ์โดยผู้เขียนเมื่อปี ที่แล้ว พบว่าทะเลสาบในยุโรปเป็นจุดที่มีมลพิษทางไมโครพลาสติก

เมื่อพลาสติกแตกตัว จะปล่อยสารประกอบคาร์บอนอย่างง่ายออกมา นักวิจัยพบว่าสิ่งเหล่านี้มีความแตกต่างทางเคมีกับสารประกอบคาร์บอนที่ปล่อยออกมาเมื่ออินทรียวัตถุเช่นใบไม้และกิ่งแตกตัว

สารประกอบคาร์บอนจากพลาสติกแสดงให้เห็นว่าได้มาจากสารเติมแต่งเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติก ซึ่งรวมถึงสารยึดติดและน้ำยาปรับผ้านุ่ม

การศึกษาใหม่ยังพบว่าแบคทีเรียกำจัดมลภาวะพลาสติกในทะเลสาบที่มีสารประกอบคาร์บอนตามธรรมชาติน้อยลง เนื่องจากแบคทีเรียในน้ำในทะเลสาบมีแหล่งอาหารอื่นน้อยกว่า

ผลลัพธ์ที่ได้จะช่วยจัดลำดับความสำคัญของทะเลสาบที่การควบคุมมลพิษเป็นเรื่องเร่งด่วนที่สุด หากทะเลสาบมีมลพิษจากพลาสติกจำนวนมาก แต่แบคทีเรียมีความหลากหลายต่ำและมีสารประกอบอินทรีย์ธรรมชาติหลายชนิด ระบบนิเวศของทะเลสาบจะเสี่ยงต่อการถูกทำลายมากขึ้น

“น่าเสียดายที่พลาสติกจะก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมของเราเป็นเวลาหลายทศวรรษ ในด้านบวก การศึกษาของเราช่วยในการระบุจุลินทรีย์ที่สามารถควบคุมเพื่อช่วยสลายขยะพลาสติกและจัดการมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น” ศาสตราจารย์เดวิด อัลดริดจ์ จากภาควิชาสัตววิทยามหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ผู้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว

การศึกษานี้สุ่มตัวอย่างทะเลสาบ 29 แห่งทั่วสแกนดิเนเวียระหว่างเดือนสิงหาคมถึงกันยายน 2019 เพื่อประเมินสภาวะต่างๆ ทะเลสาบเหล่านี้มีความแตกต่างกันในด้านละติจูด ความลึก พื้นที่ อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ย และความหลากหลายของโมเลกุลที่ละลายจากคาร์บอน

นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดถุงพลาสติกจากแหล่งช้อปปิ้งหลัก 4 แห่งของสหราชอาณาจักร และเขย่าถุงเหล่านี้ในน้ำจนกว่าสารประกอบคาร์บอนของพวกมันจะถูกปล่อยออกมา

ในแต่ละทะเลสาบ ขวดแก้วจะเต็มไปด้วยน้ำในทะเลสาบ ‘น้ำพลาสติก’ จำนวนเล็กน้อยถูกเติมลงในครึ่งหนึ่งของจำนวนเหล่านี้ เพื่อแสดงถึงปริมาณคาร์บอนที่ถูกชะออกจากพลาสติกสู่สิ่งแวดล้อม และน้ำกลั่นในปริมาณที่เท่ากันก็ถูกเติมลงในน้ำอื่นๆ หลังจากผ่านไป 72 ชั่วโมงในความมืด จะมีการวัดกิจกรรมของแบคทีเรียในแต่ละขวด

การศึกษาวัดการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย – โดยการเพิ่มมวลและประสิทธิภาพของการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย – โดยปริมาณของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในกระบวนการเติบโต

ในน้ำที่มีสารประกอบคาร์บอนที่ได้จากพลาสติก แบคทีเรียมีมวลเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าอย่างมีประสิทธิภาพมาก ประมาณ 50% ของคาร์บอนนี้ถูกรวมเข้ากับแบคทีเรียใน 72 ชั่วโมง

“การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าเมื่อถุงใส่ของเข้าไปในทะเลสาบและแม่น้ำ พวกมันอาจส่งผลกระทบอย่างน่าทึ่งและไม่คาดคิดต่อระบบนิเวศทั้งหมด หวังว่าผลลัพธ์ของเราจะกระตุ้นให้ผู้คนระมัดระวังมากขึ้นในการกำจัดขยะพลาสติก” Eleanor Sheridan จาก Department of Plant Sciences แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาชิ้นนี้ ซึ่งรับหน้าที่เป็นส่วนหนึ่งของนักศึกษาระดับปริญญาตรีปีสุดท้ายกล่าว โครงการ.

การวิจัยได้รับทุนจาก European Research Council

อ้างอิง

Sheridan, EA et al: ‘ มลภาวะพลาสติกส่งเสริมการเติบโตของจุลินทรีย์ในทะเลสาบมากกว่าสารอินทรีย์ตามธรรมชาติ ‘ การสื่อสารธรรมชาติ , 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-31691-9

หน้าแรก