伴随地膜覆盖技术的长期应用，农业土壤中微塑料的累积问题日益突出。作为普遍存在却长期被忽视的环境变量，微塑料的自然老化过程是否影响其表面附着的抗生素抗性基因（ARGs）组成，目前仍缺乏系统认知。我校黄河三角洲生态环境研究中心孙景宽教授、刘丙申博士团队聚焦于此，以黄河三角洲长期覆膜棉田为研究对象，系统揭示了聚乙烯微塑料自然老化对塑料圈（Plastisphere）抗生素抗性组演化的影响机制及其生态风险。

图1 微塑料老化驱动塑料际抗生素抗性组向土壤趋同的机制示意图

研究团队通过整合16S rRNA扩增子测序、宏基因组测序及多变量统计模型，对比分析了低老化与高老化微塑料表面微生物群落及ARGs组成。结果表明，随着老化程度加深，塑料际细菌群落结构趋于与土壤群落相似，α多样性增加，群落构建过程的随机性逐渐增强。一个关键且值得关注的发现是：微塑料自然老化显著降低了ARGs的多样性与丰度，其中临床高风险ARGs（如vanR、ugd、aac(6')-I）的丰度降幅达53.34%~84.01%；同时，ARGs的主要宿主菌门由低老化微塑料上富集的放线菌门，逐步转变为在土壤中占优势的假单胞菌门。进一步的量化分析表明，羰基指数（Carbonyl Index, CI）作为表征微塑料老化程度的关键指标，单独解释了ARGs组成向土壤群落趋同变异的57.03%，其预测能力显著高于细菌群落结构变化所贡献的解释率。

图2 土壤与低/高老化程度微塑料表面ARGs赋存特征

该研究首次从实证层面揭示：微塑料的自然老化并非简单地放大或维持其生态风险，而是驱动抗生素抗性组向土壤本底趋同，表明老化微塑料可能比新生成的微塑料具有更低的抗生素抗性传播风险。这一发现强调，将塑料的老化状态纳入环境风险评估框架，对于精准表征微塑料污染的危害、科学指导农田污染管控具有重要意义。

研究结果以论文形式发表于环境领域的权威期刊《Journal of Hazardous Materials》，题目为“Microplastic aging drives convergence of the plastisphere microbiome and resistome toward agricultural soils”。刘丙申博士为该论文的第一作者，孙景宽教授为通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金以及山东航空学院博士科研启动基金项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.143426