医用口罩废弃物改变淡水池塘底物分解和真菌群落

被丢弃的口罩在水下为何重要

在 COVID-19 大流行期间及其后使用的数十亿只一次性医用口罩并不会在离开我们手后就消失。许多口罩最终流入河流和池塘，在那里慢慢分解。本研究提出了一个看似简单但影响深远的问题：这些口罩废弃物如何改变淡水池塘底部落叶的分解方式，这对默默驱动这一隐秘循环过程的真菌意味着什么？

作为水下试验床的腐烂落叶

在大多数池塘和溪流中，附近树木落下的叶子在底部形成潮湿的堆积。真菌和细菌分解这些落叶，为整个食物网提供能量，释放养分并使叶片变成小动物可食用的物质。研究者将这一自然过程用作在瑞典池塘进行的实地实验。他们用桦树叶（译注：原文为 alder，即桤木或赤杨，本文按一般树叶处理）填充棉网袋，并在袋中加入额外材料：不加任何物料、加入木屑（模拟像小树枝这样的自然粗糙碎屑），或加入从医用口罩切下的聚丙烯塑料片。这些塑料有两种尺寸——大型“宏观塑料”方片和小得多的“微塑料”碎片——且部分塑料在使用前经过预浸洗以去除易溶出化学物质，另一些则未浸洗。五周内，他们跟踪叶片的失重速率、棉袋在纤维素被分解时的强度减弱程度，以及真菌生物量、物种构成和关键基因随时间的变化。

塑料与木屑如何改变腐烂节奏

研究团队发现，木屑和口罩衍生塑料以不同方式影响分解。木屑略微减缓了桤木叶的分解，与仅有叶子的对照相比，叶片质量损失减少约四个百分点。相比之下，塑料对叶片分解没有明显抑制作用，宏观塑料甚至表现出微小的叶片质量损失增加。更显著的差异出现在棉袋上：棉袋作为一种标准化、易分解的碳源，遇到塑料时分解加速——总体上，存在塑料时棉袋强度下降更多，未经浸洗的微塑料使棉袋分解几乎增加了四分之一。这表明，新鲜的小塑料碎片可能在短期内刺激易分解有机物的分解，同时改变执行这项工作的生物群落。

真菌生活的隐性变化

在显微镜下，叶袋呈现出更微妙的故事。正如预期，真菌在叶片上的生物量在五周研究期间增长，但与未加入任何材料的对照叶相比，木屑和塑料都减少了这一增长。到第21天，木屑使真菌生物量减少约五分之一，塑料则减少近十分之一。基因分析显示真菌群落随时间发生显著变化并在不同处理间存在差异。与木屑混合的叶片形成了一个独特且相对稳定的真菌群落，而暴露于塑料的叶片则在各个网袋间表现出更多变异，这意味着塑料促成了更零散、更难以预测的真菌格局。然而，与纤维素降解相关基因的总体丰度在所有处理下都随时间显著上升，且并未被木屑或塑料明显抑制。

废弃物中溶出的化学物质

研究者还检查了材料溶出物中的化学物质。口罩塑料释放出一系列常见工业添加剂，包括表面活性剂和改变表面性质但并不强烈抗菌的“润滑剂/防滑剂”。相反，木屑浸出液富含木质素、鞣酸和其他已知会抑制微生物活性的植物来源化合物。这一化学对比有助于解释为何木屑比塑料对真菌生物量和叶片分解具有更强的抑制作用。与此同时，某些塑料添加剂和浸出液中的溶解性有机碳可能作为额外养分，尤其是在氮匮乏的池塘中，为某些微生物提供短期助力，并促成未经浸洗的微塑料附近纤维素分解速度加快。

这对池塘及更广泛环境的意义

就目前而言，在该池塘中测得的口罩衍生塑料效应与盐污染、废水或升温等主要压力源相比仍然较小。尽管如此，即便是落叶和其他碎屑分解速度的微小变化，也可能通过改变碳储存、养分释放以及对节肢动物和鱼类的食物供应，在淡水生态系统中引起连锁反应。本研究表明，口罩塑料并不等同于天然木质物：它们略微抑制真菌生物量、可以加速简单有机物的分解，并造成更为可变的真菌群落。随着一次性口罩和其他塑料在水体中持续累积，理解这些安静但基础性的“落叶回收”系统变化，对于预测淡水栖息地长期健康至关重要。

引用: Kong, Z.H., Stangl, M., Oester, R. et al. Medical facemask waste alters detritus decomposition and fungal communities in a freshwater pond. Sci Rep 16, 10597 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45795-5

关键词: 微塑料, 淡水池塘, 落叶分解, 水生真菌, 口罩污染