轮胎磨损微粒（TWPs）作为一种特殊类型的微塑料，由道路上轮胎摩擦产生，是环境中微塑料的主要来源，被认为是对陆地和海洋生物的新威胁。中国科学院烟台海岸带研究所陈令新团队前期研究发现环境浓度TWPs可改变沉积物微生物群落结构，抑制碳、氮以及硫等营养元素循环相关的潜在功能，降低土壤动物的存活率和生殖率，且TWPs主要通过淋溶添加剂产生毒性。TWPs排放到环境中后，不可避免地会经历老化过程，该过程可能会进一步影响其毒性。然而，目前对于老化过程如何影响TWPs的毒性及影响机制尚不清楚。
鉴于海洋微藻在食物链和养分循环中的关键作用，本研究选择了海洋生态系统中常见的硅藻Phaeodactylum tricornutum作为试验物种，探究了微藻生理和代谢对不同浓度TWPs（实验1）、原始和不同老化程度的TWPs（实验2）及其渗滤液和浸出颗粒（实验3）的响应。结果显示TWPs对微藻生长呈现低剂量刺激和高剂量抑制效应，且与原始TWPs相比，老化TWPs对微藻的生理和代谢影响更大，包括抑制微藻生长、降低Chla含量、对藻类细胞造成氧化损伤等。通过对TWPs的颗粒和渗滤液进行表征并探究其对微藻生理和代谢的影响，本研究首次证明了老化后TWPs的颗粒物和渗滤液的毒性均增加，TWPs老化后表面形态的变化和添加剂的释放增强证实了这一点，并揭示了影响微藻代谢的关键添加剂。研究结果深化了对老化TWPs微藻毒性机制的理解，并呼吁在TWPs风险评估中需考虑长期老化对TWPs毒性的影响。成果发表于生态环境领域顶级期刊Water Research上。
中国科学院烟台海岸带研究所副研究员吕敏为论文第一作者，陈令新研究员为论文通讯作者。研究成果得到了中国科学院青年创新促进会、国家自然科学基金和泰山学者青年专家等项目的资助。
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Min Lv,Fanyu Meng,Mingsan Man,Shuang Lu,Suyu Ren,Xiaoyong Yang,Qiaoning Wang,Lingxin Chen. Aging increases the particulate- and leachate-induced toxicity of tire wear particles to microalgae. Water Research,2024,256,121653. https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121653