微塑料及其复合污染对水生生物的毒性与生态风险研究进展

近年来,微塑料已成为备受瞩目的新型污染物之一.微塑料在水生生态系统中广泛存在,且易与水中其它污染物形成复合污染.因此,微塑料及其复合污染对水生生物的影响以及水生生态系统的生态风险越来越受到关注.本文在总结国内外相关研究的基础上,概括了水生生态系统中微塑料污染的主要特点,归纳了微塑料及其复合污染对水生生态系统中藻类、浮游动物、鱼类等水生生物的影响,探讨了微塑料沿食物链的传递作用及其对水生生态系统生态风险的潜在影响,梳理了目前水域生态系统微塑料研究所面临的主要问题,并对未来的研究工作进行了展望,以期为评估微塑料及其复合污染对水生生物和水域生态系统的影响提供科学依据.     

多层介质水平潜流人工湿地对微塑料的去除研究

以具有相同结构的两个多层介质水平潜流人工湿地为研究对象,考察了湿地单元进水、出水和植物根系附近的微塑料丰度、物理尺寸变化特征,并分析了湿地内部植物根系、湿地生物系统、悬浮物等去除微塑料的机理。结果表明,近年来在河道水质提升工程中常使用的较大粒径多层介质人工湿地能够有效降低天然河流水体中的微塑料丰度。在连续7 d的监测中,两个湿地单元对微塑料的平均去除率分别为26.91%和27.00%,最高分别达到了44.83%和44.59%。湿地单元对400～<800μm的微塑料去除率在20%～50%,而对800～<1 200μm和≥1 200μm的较大尺寸微塑料去除率可达到50%以上。湿地单元前部的植物根系对微塑料具有更明显的截留作用,且对≥800μm的较大尺寸微塑料截留效率更佳。人工湿地去除微塑料的效率可能与微塑料形状、湿地植物、水流速度、内部填料粒径及生物膜生长状况等多种因素有关。     

富里酸在聚苯乙烯微塑料上的吸附行为

主要探究富里酸(FA)在聚苯乙烯(PS)和HBCD-PS复合物(HBCD-PS)微塑料上的吸附特性与作用机制.结果表明,PS对FA几乎没有吸附效果,然而HBCD的存在显著地促进了FA在HBCD-PS上的吸附行为.W-M颗粒内扩散和Boyd扩散模型证实了HBCD-PS对FA的吸附过程主要受颗粒内扩散控制.HBCD-PS对...     

气候因子作用下土壤中微/纳塑料的污染特征及生态效应研究进展

塑料制品的广泛使用导致陆地生态系统积累大量塑料垃圾,其风化破碎后形成微/纳塑料残存于环境中,对土壤生态系统造成威胁。目前全球气候变化导致高温、干旱、强降雨等特殊天气发生愈加频繁,直接影响土壤生态环境。温度、降水等气候环境因子对土壤中微/纳塑料的赋存状态、迁移转化和生态毒性等能够产生不同程度的影响。该文综述了不同气候因子对土壤中微/纳塑料污染与迁移的影响以及各气候因子与微/纳塑料两者的联合效应,发现升温、干旱、冻融与洪涝现象均能在一定程度上提高土壤微/纳塑料丰度,加速微/纳塑料的老化;两者联合效应体现于土壤性质、养分循环和植物生长等方面;其中升温与干旱联合微/纳塑料对土壤碳氮循环存在显著影响。未来研究重点应从不同气候因子对土壤微/纳塑料的老化特征与环境行为的影响,以及对土壤中关键生物地球化学循环过程的影响机制等方面深入开展。     

土壤中微/纳塑料的生物健康效应和食物链传递风险

微/纳塑料污染已成为亟待解决的全球性环境问题。微/纳塑料进入土壤后会长期累积在土壤中,并对土壤生态系统健康产生不良影响。该文从土壤生物健康效应和食物链传递风险角度综述了近年来国内外土壤微/纳塑料调查研究进展,分类介绍了土壤中微/纳塑料对植物、动物和微生物的影响及在陆地生物和食物链中的传递,并展望了土壤中微/纳塑料的未来研究方向。该文指出,微/纳塑料广泛存在于不同功能的土壤中,可以被植物吸收和动物摄食,通过食物链传递进入人体。未来需要加强土壤中微/纳塑料污染过程与生物健康效应研究,加强对微/纳塑料在土壤生态系统和食物链中传递的风险评估,为土壤中微/纳塑料的监测、管控和治理提供科学指导和技术方法参考。     

环境浓度氧四环素与聚苯乙烯微塑料对黄颡鱼幼鱼肠道的联合毒性效应

近年来,氧四环素(oxytetracycline, OTC)和聚苯乙烯微塑料(polystyrene microplastics, PS-MPs)在水环境中被广泛检出。为了探究PS-MPs与OTC对鱼类的联合毒性效应,选取黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)幼鱼为研究对象,将其暴露于CON(对照)组、环境浓度OTC(500 ng·L^-1)单独组、MPs-L(100 μg·L^-1PS-MPs)单独组、MPs-L+OTC(100 μg·L^-1PS-MPs+500 ng·L^-1OTC)复合组、MPs-H(1 000 μg·L^-1PS-MPs)单独组和MPs-H+OTC(1 000 μg·L^-1PS-MPs+500 ng·L^-1OTC)复合组中28 d,研究了OTC和PS-MPs单独以及联合暴露对幼鱼生长、肠道结构和肠道菌群的影响。研究结果表明,与对照组相比,OTC单独暴露和MPs-L单独暴露对黄颡鱼幼鱼体长、体质量及体质...     

环境中微塑料的污染现状及潜在生物效应研究进展

微塑料（MPS）作为一类新兴污染物广泛分布于全球环境介质中,近年来引起了人们的关注。介绍了微塑料的来源、分类,以及其在我国河流、湖泊、海洋、土壤、大气等环境介质中的赋存现状和分布特征研究进展。此外,微塑料因其粒径小、比表面积大、难降解、具有生物富集效应及可能缓慢释放有毒单体化合物等性质而具有潜在的环境危害,可经呼吸道、消化道及皮肤进入生物体内并累积在组织器官中,产生毒性反应,对生命体健康造成威胁,其潜在环境效应已成为国内外研究的热点对象之一。梳理了微塑料对动植物和微生物产生的潜在生态毒性效应和环境危害,提出加强微塑料污染的应对措施和建议,旨在提高人们对环境微塑料污染危害的认识。     

聚苯乙烯微塑料对杜氏盐藻生长及低分子量有机酸释放的影响研究

本文通过系列培养实验,研究了不同粒径(1μm、3μm、10μm)聚苯乙烯(polystyrene,PS)微塑料对杜氏盐藻(Dunaliella salina)的生长过程和低分子量有机酸释放的影响。结果表明,杜氏盐藻在生长过程中能够释放甲酸、乙酸和乳酸3种低分子量有机酸。PS微塑料的添加能够延后培养体系乙酸和乳酸的积累,降低培养体系乙酸的积累量,提高乳酸的积累量,并导致培养体系甲酸的明显积累。不同粒径PS微塑料对杜氏盐藻生长和低分子有机酸释放的影响有显著差异。粒径3μm的PS微塑料能在杜氏盐藻生长初期抑制其将海水中的NO₃-N转化为NO₂-N,对延后并降低培养体系乙酸积累有显著作用。粒径1μm的PS微塑料能够显著延长培养体系乳酸的积累时间。粒径1μm和3μm的PS微塑料均能显著影响杜氏盐藻甲酸的产生与消耗,使培养体系出现明显的甲酸积累。释放甲酸可能是海洋微藻普遍存在的过程。     

3种微塑料与头孢拉定吸附作用的理论研究

微塑料(microplastics,MPs)和抗生素是海洋环境中的两类污染物,微塑料吸附水体中的抗生素后可作为其迁移的载体,对海洋环境及海洋生物产生更大的危害。不同微塑料对抗生素不仅相互吸附作用存在差异,而且吸附能力和机理均尚未取得深入明确的结论。本研究以聚乙烯(polyethylene,PE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚酰胺(polyamide,PA)、紫外线老化聚酰胺(PA^UV)以及紫外线和H₂O₂共同老化聚酰胺(PA^UV+H)为对象,通过密度泛函方法(DFT)的计算探究其对头孢拉定(cefradine,CE)的吸附能力和吸附稳定性。结果表明：CE在PE、PP、PA、PA^UV和PA^UV+H上的吸附属于物理吸附,其中PA、PA^UV和PA^UV+H的吸附稳定性强于PE和PP。静电作用在这3种PAs与CE之间的吸附机理方面发挥了重要的作用,使得它们对CE的吸附更加稳定。另外,根据热力学性质的计算结...