近日，农业农村部环境保护科研监测所农业生物多样性与生态农业创新团队，应用机器学习模型预测了微/纳米塑料对微藻活性的影响作用，并解析了显著抑制微藻活性的关键因子阈值，研究结果为微/纳米塑料的水生态环境风险提供数据指导。相关研究成果发表在《危险材料杂志（Journal of Hazardous Materials）》上。

微/纳米塑料暴露会显著抑制水体微藻的生长活性，进而严重威胁水体生物多样性与水生态健康。传统实验在探索微/纳米塑料对微藻活性的影响时，面临成本高、耗时长以及难以捕捉复杂相互作用的难题。

本研究利用8种机器学习模型，基于1632条文献数据，预测和分析了微/纳米塑料暴露对微藻活性的影响。研究发现通过贝叶斯优化结合5折交叉验证的极端梯度提升模型在评估微/纳米塑料对微藻活性的影响方面表现出较高的预测准确性和稳定性，能够适度拟合数据。其中，活性氧的产生、微/纳米塑料的类型和尺寸、光系统II活性以及微藻种类是决定模型预测微/纳米塑料对微藻活性影响的关键因素。微/纳米塑料尺寸和微藻种类是决定微藻活性变化的最直接因素。此外，研究发现PVC类塑料对微藻活性抑制作用最强，Chlorella pyrenoidosa是对塑料暴露最敏感的藻类物种。研究成果为微/纳米塑料污染管理及生物修复提供理论依据。

图1  机器学习模型预测微/纳米塑料对微藻活性的影响流程示意图

该研究得到了天津市自然科学基金青年项目、国家资助博士后研究人员计划C档、中国农业科学院青年创新专项任务等项目的支持。

原文链接： https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.139338 

团队链接：https://aepi.caas.cn/zzjg/kynsjg/stxhnyyjzx/204069.htm