水环境中微塑料的赋存特征及控制技术研究进展

近年来,新型污染物微塑料引起的环境问题日益严重,对其在水环境中的污染现状分析及控制已成为环境领域的研究热点.基于现有研究报道,该文章汇总了国内外水环境中微塑料污染的研究进展,分析了不同水体和沉积物中微塑料赋存差异的原因,阐述了微塑料对水环境造成的潜在生态风险,总结了目前处理微塑料的物理、化学、生物以及联合去除技术,比较了不同去除技术的优缺点,并对今后水环境中微塑料研究的方向进行了展望.     

中国水环境微塑料污染现状及其潜在生态风险

微塑料在水环境中的广泛存在导致的环境污染问题引起了全世界的关注.微塑料对水生生物的生长活动、生命健康产生威胁,同时也对生态系统的功能产生影响.中国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一,近年来,我国在多个水环境中发现了微塑料的踪迹.本文对中国几种水环境（污水处理厂、淡水、海洋）中微塑料的污染情况进行了总结,并对微塑料产生的影响,特别是微塑料产生的潜在生态风险进行了介绍.现阶段水环境中微塑料的研究大多数是针对于某一特定水域,缺少微塑料在不同水域环境中迁移赋存的探究,且对于微塑料生态毒性的研究还很少,为此我们提出了未来水环境中针对微塑料研究的建议与展望.     

生物膜微塑料吸附重金属复合污染的研究进展

在水环境中大量存在的微塑料已经成为全球关注的重要环境问题。微塑料比表面积大、疏水性强,易吸附水环境中的重金属,表面被微生物定殖形成生物膜后,对重金属的吸附能力进一步增强,成为重金属的载体,形成复合污染物。复合污染物在水环境中广泛传播,造成更加严重的环境风险。该文对微塑料覆载生物膜吸附重金属所形成的复合污染的研究进展进行了深入的分析和总结,从微塑料覆载生物膜的基本特征、生物膜微塑料对重金属的吸附,以及作为重金属载体的作用等方面进行了综述,并提出生物膜微塑料与重金属相互作用研究中亟待解决的问题及未来的研究方向,为进一步评估微塑料覆载生物膜的环境行为和生态风险提供支撑。     

塑料微粒在淡水中的研究现状及发展趋势

塑料制品因其广泛的使用,其废弃物及残余物不可避免地进入到水环境中。塑料微粒因其特有的物理化学性质,在环境中难以降解,近年来,塑料微粒的污染备受关注。该文主要介绍塑料微粒在淡水中存在的现状及危害,叙述了塑料微粒携带水中的微量污染物质的特征,分析了塑料微粒对重金属、有机化合物和微生物在水中的迁移影响,总结了塑料微粒在饮用水中去除的研究现状,展望了塑料微粒在淡水中的未来研究方向,以期为有效地防范塑料微粒在水环境中的危害及减少对人体的影响提供支持。     

微塑料在陆地水环境中的迁移转化与环境效应

微塑料通常指粒径<5 mm的塑料颗粒,其已成为海洋和陆地环境中不可忽视的新型污染物。目前,关于陆地水环境中微塑料的污染问题已成为近年来研究的热点。该文从陆地水环境中微塑料污染物的含量、主要来源、迁移转化途径和生态环境效应等方面总结分析了当前对其的研究现状和主要研究进展,并提出了今后关于微塑料污染物的进一步研究方向。     

纳微米塑料的聚合铝铁强化混凝去除及铝残余特征

微纳塑料作为一种典型新污染物,广泛存在于水环境中,具有较强的生物毒性效应.混凝作为胶体和悬浮颗粒物去除的关键技术,主流铝铁絮凝剂对于微纳米塑料的去除效率相对较低,症结是对相关机制仍不明晰.为此,本研究通过预水解制备多种聚合铝铁絮凝剂,研究铁含量和预水解过程对微纳塑料去除效果的影响,解析微纳塑料絮体形成机制和混凝机理.结果表明,絮凝剂铁含量的增加对微米塑料的去除有促进作用,但对纳米塑料的去除有抑制作用.铝铁物质的量的比为9∶4的聚合絮凝剂对微纳塑料均具有较高的去除效率.微米塑料的去除以网捕卷扫为主,而纳米塑料的去除以电中和为主.预水解过程可以增强双金属絮凝剂对纳米塑料的吸附电中和能力,同时有效抑制铝残留.本研究从絮凝剂优化角度解析了微纳塑料的混凝去除机制,可为强化混凝高效去除微纳塑料同时控制铝残留提供参考.     

限域结构纳米复合材料及其吸附性能研究进展

纳米材料因其比表面积大和表面活性高，在水处理领域表现出了极具潜力的发展前景。利用空间限域结构来固定和分散纳米材料可有效解决纳米材料易团聚失活、操作分离困难和潜在环境风险等问题。文章综述了具有限域结构的纳米复合材料制备方法及其对水中污染物吸附性能的研究进展，从限域空间内纳米颗粒的尺寸调控与污染物的富集、限域空间中特异性的污染物分子结构和纳米材料晶体结构等多方面详细分析了纳米限域效应的环境行为及其对水环境中污染物去除的重要意义。根据分析可知，限域结构中的吸附机理、纳米复合材料在真实环境体系下的应用、材料的环境与健康风险等是未来该领域研究的重要方向和热点内容。     

典型水环境因素对聚酯微塑料沉降的影响机制研究

以聚酯（聚对苯二甲酸乙二醇酯,简称PET）微塑料为主要对象,研究电解质浓度,电解质类型及pH值等典型水环境因素对其沉降行为的影响机制.结果表明：水环境中PET微塑料的沉降随电解质浓度的升高而不断增强,其悬液标准化浓度（C/C₀）最低可降至0.64;同一类型电解质对水环境中PET微塑料沉降行为的影响程度相似,而与1-1型电解质（NaCl及KCl）相比,水环境中1-2型电解质（CaCl₂及MgCl₂）的存在能够显著促进PET微塑料的沉降;水环境中PET微塑料的沉降随pH值的增加而降低,随着pH值由10降至4,PET微塑料悬液的C/C₀由最高0.98下降至最高0.76.一阶动力学沉降模型能够较好的拟合水环境中PET微塑料的沉降行为.此外,DLVO （Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）理论能够反映出PET微塑料沉降行为的变化趋势,其计算结果与实验结果吻合度较高.本研究结果有助于提高对微塑料环境行为的认识程度,同时能够为评估微塑料环境风险提供理论依据.     

微塑料吸附有机污染物的作用机制研究进展

作为新兴的环境污染物,微纳米塑料在自然界广泛分布,其分析检测和环境转化是目前研究者们关注的重要问题。微塑料会通过某些吸附机制和环境中的有机污染物和重金属相互作用,成为化学污染物的载体。文章综述了微塑料对有机污染物吸附的作用机制(疏水作用、静电作用、氢键、孔隙填充、范德华力和π-π相互作用)以及影响因素,并对微塑料研究的发展方向进行了展望,以期为微塑料相关研究提供参考。     

土壤中微塑料污染的来源、迁移扩散及其生态效应

微塑料是一类环境新污染物,近年关于海洋、陆地、大气等环境介质中微塑料污染的报道层出不穷,其潜在的生态和健康影响引起了人们的广泛关注。土壤作为人类赖以生存的自然资源,同样面临微塑料污染的威胁。基于Web of Science核心合集数据库和信息可视化分析软件Citespace V,对土壤微塑料污染相关的研究进行了文献知识图谱分析,在此基础上,重点综述了土壤环境中微塑料的来源、迁移扩散及其对动植物影响等方面的研究,并对未来的研究方向提出了建议。结果表明：土壤中微塑料污染的来源包括直接排放的微塑料颗粒、土壤环境中形成的二次微塑料颗粒以及从水体等其他环境介质中迁移转运而来的微塑料;土壤中微塑料在水渗流携带、生物扰动等作用下可以向水平和垂直方向迁移扩散,增大其污染范围,进而影响土壤生态圈的安全;未来的土壤微塑料污染研究工作中,应针对纳米塑料问题、微塑料对土壤理化性质和生态效应的影响以及微塑料污染土壤的修复等方面给予更多的关注。