Микробная деструкция изделий из полипропилена и поливинилхлорида в анаэробных условиях

Важнейшее преимущество материалов из синтетических полимеров – устойчивость к биоразложению – является одновременно и причиной их накопления, и загрязнения окружающей среды. Тем не менее, некоторые пластики в аэробных условиях подвергаются медленной микробной деструкции, однако об анаэробном разложении пластиков практически ничего не известно. В рамках настоящей работы был исследован рост анаэробных умеренно термофильных (55°С) консорциумов в присутствии образцов изделий из полипропилена (ПП) и поливинилхлорида (ПВХ). Установлено, что в присутствии пластиков увеличивалось количество микробной биомассы по сравнению с контролем, образовывались продукты анаэробного разложения (СО₂, Н₂ и Н₂S), а масса образцов уменьшалась по сравнению с контролем на 4.4% (ПП) и 6.5% (ПВХ). Бактериальные клетки адгезировались и формировали колонии и биопленки на поверхности пластика. Анализ состава микробных сообществ показал, что в них значительно увеличилась численность анаэробных гидролитиков рода Tepidimicrobium, потенциальных синтрофных бактерий рода Tepidanaerobacter и, в особенности, сульфатвосстанавливающих бактерий (Desulfohalotomaculum). Исследования, проведенные с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии и инфракрасной Фурье-спектроскопии, показали, что уменьшение массы пластика происходит, в основном, за счет гидролиза присутствующих в изделиях добавок (пластификаторов), однако в случае ПВХ наблюдали также изменение структуры пластика. Обсуждается роль таких микробных сообществ в водной среде и глубинных слоях полигонов твердых бытовых отходов, где в анаэробных условиях и при повышенной температуре возможна трансформация отходов ПП и ПВХ.