随着全球电子产品的更新换代，液晶显示器（LCDs）的大规模报废导致氟化液晶单体（FLCMs）成为一类备受关注的新兴持久性有机污染物。与此同时，微塑料（MPs）在水环境中的广泛存在，使其极易作为载体与具有强疏水性的FLCMs发生相互作用，形成更为复杂的复合污染。近年来的研究显示，微塑料不仅能够改变有机污染物的分配行为，还可能通过“载体效应”影响其生物可利用性与生态风险。然而，对于FLCMs而言，其在微塑料介导下的吸附机制、迁移过程及其对底栖微生物群落结构与功能的潜在影响仍不明确。尤其是在沉积物体系中，微生物作为维持生态系统功能（如氮循环）的关键驱动者，其对复合污染的响应机制尚缺乏直接证据。
图1. 该图展示了液晶单体（FLCM）与微塑料（MPs）复合污染对沉积物微生物群落结构与生态功能的影响机制，突出吸附过程和生态效应的变化。
因此，有必要从界面相互作用出发，系统揭示LCMs与微塑料之间的耦合机制，并进一步阐明这种复合污染模式对微生物群落及生态功能的调控效应。这不仅有助于深化对新污染物环境行为的认识，也为评估其生态风险及制定污染控制策略提供理论依据。
【文章内容概要】
近日，清华大学深圳研究生院陈偲副教授/Jong Mui Choo（杨美珠）副教授团队在Environmental Chemistry and Ecotoxicology期刊上发表题为“Interactions and co-pollution effects of fluorinated liquid crystal monomer and microplastics on aquatic sediment microbiota”的研究论文。该研究通过摇瓶实验，使用不同类型的微塑料（PE、PS、PP、PVC）作为载体，评估其对FLCM吸附能力及界面化学机制的影响。研究还模拟了淡水与海水水体体系，结合16S rRNA分子生物学方法，探讨了FLCM与MPs复合污染对沉积物微生物群落结构和功能的影响，重点分析了氮循环等关键生态过程的变化。
研究发现不同类型的微塑料（PE > PS > PP > PVC）对液晶单体的吸附能力表现出显著差异，吸附机制也各不相同：PE和PP主要通过疏水作用吸附FLCMs，而PS则通过π–π配位增强吸附效果。通过微型生态实验，研究发现微塑料-液晶单体复合物显著改变了沉积物中的微生物群落结构。在海洋沉积物中，Proteobacteria菌群的丰度下降（从36.8%降至27−29%），而病原菌（如Acinetobacter和Vibrio）则出现富集，尤其是在微塑料暴露下，Acinetobacter由1.2%上升至3.5%，Vibrio由0.8%上升至2.1%。此外，海洋系统表现出更显著的生物多样性变化，而淡水系统则表现为氮循环功能的更强抑制。
这一发现不仅揭示了液晶单体与微塑料复合污染对水体沉积物微生物群落的深远影响，也为进一步理解这种复合污染如何改变生态功能提供了机制性的依据。
图2. EDPB在微塑料（MPs）上的吸附行为表征。(a) pH对吸附效率的影响；(b) 微塑料的ζ电位测定；(c) 微塑料及其吸附EDPB后的扫描电子显微镜（SEM）图像；(d) 红外光谱（FTIR）显示EDPB在微塑料上的吸附情况（PX-EDPB表示吸附的污染物）。误差线表示均值±标准差，**p < 0.01 表示组间差异具有统计学显著性。
图3. 沉积物微生物群落的功能扰动与代谢适应。基于FAPROTAX数据库预测的微生物群落生态功能变化：（a）湖泊沉积物（LS）与（c）海洋沉积物（SS）；基于PICRUSt2数据库预测的各组微生物群落代谢途径：（b）湖泊沉积物与（d）海洋沉积物。
【原文链接】
Yang, R., et al., Interactions and co-pollution effects of fluorinated liquid crystal monomer and microplastics on aquatic sediment microbiota. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 2025. 7: p. 1738-1748.
https://doi.org/10.1016/j.enceco.2025.08.006
通讯作者：
陈偲 副教授
清华大学深圳国际研究生院
陈偲（Season S. Chen），现任清华大学深圳国际研究生院副教授，博士生导师，国家级人才入选者，于香港理工大学先后获得学士（2014）及博士学位（2019），并获得2017/18年度富布莱特学者（Fulbright Scholar）称号。主要从事生物质、有机固体废弃物等异相催化相关研究与应用，包括光电催化污染物降解耦合制氢、生物质转化增值化学品等。目前已发表近60余篇SCI学术论文，被引8000余次，H指数42。其中以第一作者或通讯作者身份在Nat. Commun.,Appl. Catal. B, Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Sci., Green Chem., Chem. Eng. J.等期刊发表学术论文30余篇，担任Green Chem.客座编辑。
通讯作者：
杨美珠 副教授
清华大学深圳国际研究生院
Jong Mui Choo（杨美珠），现任清华大学深圳国际研究生院副教授、博士生导师，主要聚焦水环境新污染物迁移转化与风险评估研究，相关成果以第一和通讯作者发表于iMeta、Environmental Science & Technology等环境领域高水平期刊，共发表SCI论文40篇。现任广东省“城市水循环生态安全保障创新团队”成员，荣获2024年广东省珠江青年拔尖人才，担任 Reviews of Environmental Contamination and Toxicology 青年执行编委；主持国家自然科学基金外国青年学者项目。
第一作者：
杨瑞
清华大学深圳国际研究生院
环境与生态研究员 2023级博士
杨瑞，清华大学深圳国际研究生院环境与生态研究生院2023级博士生。主要研究方向为水、土环境中液晶单体的迁移归趋以及生态健康风险。
【期刊介绍】
Environmental Chemistry and Ecotoxicology (缩写ENCECO) 主要聚焦化学品在全球环境中的传输规律及其在生态系统中的毒性机制，生物体中的生物利用度和生物蓄积性，食物链中的生物放大，以及生态系统分析中的新技术和新方法、跨学科生态毒理学信息的处理方法等。期刊主要研究方向包括：环境化学、生态毒理学、环境修复、风险评估等。
期刊已被ESCI、Scopus、Ei Compendex、BIOSIS Previews、Biological Abstracts、CAS、DOAJ、GEOBASE等数据库收录。《2025年中国科学院文献情报中心期刊分区表》正式发布，Environmental Chemistry and Ecotoxicology荣列大类：环境科学与生态学1区，Top期刊；小类：ENVIRONMENTAL SCIENCES 环境科学1区；TOXICOLOGY 毒理学1区。中国科学技术协会正式发布《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》（2025版），Environmental Chemistry and Ecotoxicology 荣列TOP期刊。
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