
【導語】您可能未曾耳聞“永遠的化學品”(PFAS)這一術語,但它卻悄無聲息地滲透進糖心免费视频的日常生活,從不粘鍋到防水外套,無處不在。然而,這種賦予物品防水防油特性的神奇物質,卻成為了環境治理的棘手難題。PFAS分子穩定難降解,一旦進入環境便幾乎永不消失,且對人體健康構成嚴重威脅。近日,意大利科學家在受汙染土壤中發現了一類能降解PFAS的“嗜毒”細菌,為對抗這一健康刺客帶來了新希望。本文將深入探討這一突破性發現及其潛在應用前景。
你可能沒有聽說過“永遠的化學品”這個詞,但你家的不粘鍋、快餐盒、防水外套、化妝品甚至牙線,可能都曾與它有關。這類全氟和多氟烷基物質(PFAS,Per- and Polyfluoroalkyl Substances)因其獨特的“防水防油”能力,自20世紀40年代以來就被廣泛應用在日常消費品和工業材料中。

一些細菌可以降解永遠的化學品(圖片來源:作者使用AI生成)
然而,這種化學上的堅不可摧也成了環境治理的夢魘。PFAS分子中的碳-氟鍵極其穩定,不易分解,因此它們一旦進入環境,幾乎永遠不會消失,被稱為永遠的化學品(forever chemicals)。幾十年來,PFAS悄然滲入土壤、水體甚至人體血液——在一些汙染嚴重地區,飲用水中PFAS的濃度已遠超安全限值。
更令人擔憂的是,研究發現PFAS堪稱“隱形健康刺客”,從基因表達到細胞功能,它能引發一係列連鎖反應:擾亂甲狀腺平衡、損害肝髒解毒能力、削弱免疫防禦、幹擾神經傳導,甚至穿透胎盤屏障危害胎兒發育。它們的危害像多米諾骨牌效應,其致癌性和多器官毒性正在敲響全球公共衛生的警鍾。
那麽,有沒有辦法消滅這種健康刺客?來自意大利的一項新研究或許為糖心免费视频打開了突破口,科學家在受汙染的土壤中發現了一類“嗜毒”細菌,它們不僅能在PFAS中生存,甚至能把這種有害物質當作“食物”。這意味著,某些微生物可能就是糖心免费视频對抗PFAS的綠色戰士。
意大利汙染區發現以PFAS為食的“嗜毒”細菌
在意大利北部的威尼托大區,PFAS汙染問題已持續多年。當地一家化工廠的曆史排放導致地下(xià)水(shuǐ)、土(tǔ)壤(rǎng)、農(nóng)作(zuò)物(wù)乃(nǎi)至(zhì)飲(yǐn)用(yòng)水(shuǐ)中(zhōng)均(jūn)檢(jiǎn)測(cè)出(chū)高(gāo)濃(nóng)度(dù)PFAS,汙(wū)染(rǎn)範(fàn)圍(wéi)波(bō)及(jí)維(wéi)琴(qín)察(chá)和(hé)帕(pà)多(duō)瓦(wǎ)等(děng)省(shěng)份(fèn)。在(zài)一(yī)些(xiē)采樣(yàng)點(diǎn),水(shuǐ)體(tǐ)中(zhōng)PFAS濃(nóng)度(dù)甚(shén)至(zhì)超(chāo)過了1000納克/升,是歐洲多國參考限值的數十倍。
麵對這一幾乎無法自然降解的汙染物,當地科學家並未止步於傳統化學治理手段。來自意大利皮亞琴察天主教大學(Catholic University of Piacenza)和帕多瓦大學(University of Padua)的聯合研究團隊,將目光轉向了微生物的降解能力。他們從上述重汙染區域的土壤(rǎng)中(zhōng),分(fēn)離(lí)出(chū)約(yuē)20種(zhǒng)能(néng)吃(chī)掉(diào)PFAS的細菌。
這些細菌可不是簡單地忍受PFAS的存在,它們實際上將PFAS作為唯一的碳源和能量來源,在沒有其他營養物質的條件下生長繁殖。研究團隊通過富集培養技術,在實驗室中創造出一個隻含PFAS的環境,然後篩選出能在這種極端條件下頑強生存的微生物。
初步實驗證實,這些細菌對PFAS具有顯著的降解能力。在部分菌株中,降解效率甚至達到了30%以上——要知道,PFAS因碳-氟鍵穩定性極強,哪怕降解幾個百分點都極其困難,因此,這一數字足以令人振奮。它們來自一些環境中常見但功能獨特的屬類,例如微球菌屬(Micrococcus)、紅杆菌屬(Rhodanobacter)、假黃單胞菌屬(Pseudoxanthomonas)和無色杆菌屬(Achromobacter),這些都在生物修複研究中有一定知名度。
更令人欣慰的是,這些菌株大多可以在實驗室中穩定培養,而且通常對人類無害。這意味著它們不僅在生態上具有適應性,也具備了潛在的實(shí)際(jì)應(yīng)用(yòng)前(qián)景(jǐng)。
基(jī)因(yīn)測(cè)序(xù)揭(jiē)開(kāi)細(xì)菌(jūn)降(jiàng)解(jiě)PFAS的(de)秘(mì)密(mì)
找(zhǎo)到(dào)能(néng)吃(chī)PFAS的細菌隻是第一步,科學家更想知道它們是如何做到這一點的。為了深入了解這些“嗜毒細菌”的降解機製,研究團隊結合了傳統微生物學與現代分子生物學技術,揭開細菌降解PFAS的秘密。
首先,他們采用了經典的富集培養方法。研究者將汙染土壤樣本接種到隻含PFAS、不含其他碳源的培養基中,唯有能以PFAS為“食”的細菌才能存活下來,這一方法成功篩選出20種候選菌株。
接著,研究團隊運用了一種叫做“宏條形碼(metabarcoding)”的分子技術。它通過高通量測序分析土壤樣本中的微生物DNA,迅速確定其中存在哪些微生物類群,並評估它們的功能潛力。這種基因圖譜式掃描不僅驗證了培養中篩選出的菌種,還揭示了它們在自然生態係統中的多樣性與相互關係。
進一步地,研究人員還對這20株菌的全基因組進行了測序與注釋。這一步尤為關鍵,因為它可以幫助科學家定位具體的降解PFAS基因,也就是說,找到那些專門負責打破碳-氟鍵、將PFAS轉化為無害小分子的關鍵酶和代謝通路。
目前,科研團隊已將這些信息與實驗測得的降解效率進行比對,初步建立起了哪些菌株更有效、為何有效的聯係圖譜(pǔ)。這些數據將為後續的生物強化修複方案、以及合成生物學手段的基因轉移提供技術支撐。
值得一提的是,這些菌株不僅在實驗室中易於培養,而且大多數對人類與動植物無明顯毒性。這意味著,它們或許能夠走出實驗室,進入真實環境中承擔“清汙戰士”的角色。正如研究負責人Edoardo Puglisi教授所言,這些微生物可能開啟PFAS治理的新紀元,甚至為其他難降解汙染物的處理提供借鑒。
總結
科學家在土壤中發現PFAS降解菌的研究,讓糖心免费视频看到了“永遠化學品”並非永遠無解的可能性。這些微生物並不神秘,它們原本就生活在自然界中,隻是糖心免费视频過去從未真正了解它們的潛力。通過實驗室篩選和基因解碼,糖心免费视频得以窺見它們處理PFAS的機製,也為未來開發“綠色修複”方案打下基礎。
但糖心免费视频也應當意識到,技術不是萬能的解藥。無論是細菌、化學方法,還是先進設備,都無法消除人類無節製使用PFAS帶來的根本問題。這項研究給糖心免费视频帶來希望的同時,也是一種提醒——如果汙染(rǎn)不(bù)止(zhǐ),修(xiū)複(fù)永(yǒng)遠(yuǎn)追(zhuī)趕(gǎn)不(bù)上(shàng)破(pò)壞(huài)。
參(cān)考(kǎo)文獻(xiàn):
[1] http://phys.org/news/2025-06-pfas-bacteria-veneto-soil.html
[2] Glüge, Juliane, et al. "An overview of the uses of per-and polyfluoroalkyl substances (PFAS)." Environmental Science: Processes & Impacts 22.12 (2020): 2345-2373.
[3] Abunada, Ziyad, Motasem YD Alazaiza, and Mohammed JK Bashir. "An overview of per-and polyfluoroalkyl substances (PFAS) in the environment: Source, fate, risk and regulations." Water 12.12 (2020): 3590.
[4] Zhang, Zhiming, et al. "Biodegradation of per-and polyfluoroalkyl substances (PFAS): A review." Bioresource technology 344 (2022): 126223.
[5] Canter, Neil. "PFAS: New approach for decomposition using microbes." Tribology & Lubrication Technology 80.11 (2024): 12-13.
作者丨邵文亞博士 福建醫科大學副教授;楊超博士
審核丨劉鍵熙博士 福建師範大學副教授
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