微塑料与其他环境污染物的相互作用及复合效应

微塑料广泛存在于环境中,其具有吸附重金属和有机污染物等环境污染物的能力,同时也会与这些污染物发生各种复杂的相互作用,从而改变它们的环境归趋及毒性效应。本文在对微塑料与有机污染物、重金属以及二元复合污染物的相互作用机制进行综述的基础上,分析了相关影响因素及复合污染物带来的正反两方面效应。微塑料与污染物的相互作用机制主要是分配作用、表面吸附作用,其中表面吸附作用又可细分为疏水作用、静电作用、氢键作用、范德华力作用、络合作用及π-π作用等。这些相互作用主要受到微塑料及污染物自身物化性质及环境因素的影响。微塑料的载体效应使得其自身和其他环境污染物可以进入生物体内从而引发生物效应。但基于目前研究来看,复合污染物除了会引起生物毒性效应外,还具有正面积极作用,有待深入探索。最后,本文指出了现有研究的不足,并对今后的相关研究发展趋势进行了展望,以期对未来微塑料的相关研究提供参考和帮助。     

江苏盐城滨海湿地表层沉积物微塑料分布特征及生态风险评估

作为新污染物类型之一,微塑料在海岸和海洋环境中的出现已引起广泛关注。本文基于江苏盐城海岸带芦苇、盐地碱蓬、互花米草和淤泥质光滩等不同滨海湿地生境中采集的15个站位表层沉积物样品,分析了盐城滨海湿地不同生境中微塑料的丰度、分布和组成特征,揭示了微塑料的来源,并对其生态风险进行了评估。结果表明,微塑料丰度在江苏盐城滨海湿地表层沉积物的分布变化较大,分布范围为39.19～745.26个/kg,平均值为154.53个/kg。纤维状、≤1.0 mm及透明的微塑料占比较高,聚酯纤维（47.33%）、人造丝（16.79%）和聚丙烯（11.45%）为主要的聚合物类型,主要来自洗涤等生活废水的排放和渔具的废弃。与国内其他地区同类研究相比,盐城滨海湿地表层沉积物微塑料丰度处于中等偏下水平,但聚合物风险指数和污染负荷指数评估结果均指示了该区域存在一定程度的微塑料污染风险。本研究成果可为科学认识盐城滨海湿地微塑料污染状况,制定塑料管控措施提供一定的借鉴。     

常见塑料薄膜在大气环境下的老化特征研究

塑料垃圾的老化降解是环境微塑料的重要来源之一。本文选取生活中常用的快递包装袋、外卖包装袋、垃圾包装袋等聚乙烯塑料袋、生物基环保塑料袋和全生物降解塑料袋在室外开展为期16周的暴露实验,通过力学性能测试,结合红外光谱和扫描电镜分析,探究它们在老化降解过程中的特征变化。结果显示,快递包装袋薄膜和外卖包装袋薄膜的断裂伸长率在第5周时迅速降低,垃圾包装袋薄膜和全生物降解塑料袋薄膜的断裂伸长率在第2周迅速降低,垃圾包装袋薄膜第7周之后无法进行力学性能测试,生物基环保塑料袋薄膜的断裂伸长率在实验期间变化不大;5种塑料薄膜的拉伸强度均随老化时间增加而逐渐降低。在老化过程中聚合物与氧气和水发生氧化反应产生羰基、乙烯基和羟基等降解产物,各塑料薄膜的羰基指数、乙烯基指数和羟基指数的变化基本相同,随老化时间增加均呈增加或先增加后降低的变化趋势,而结晶指数变化趋势不明显。经过大气老化后,快递包装袋薄膜和外卖包装袋薄膜表面变得粗糙,出现孔洞和裂纹;垃圾包装袋薄膜表面划痕增加,出现细小白色颗粒;生物基环保塑料袋薄膜表面的淀粉微球剥落并出现分层;全生物降解塑料袋薄膜表面裂纹坑洞变多,颗粒剥落。该结果可为研究包装用塑料...     

珠江广州段水体微塑料的时空分布特征及生态风险评估

珠江河流微塑料入海通量在世界河流中处于中上水平,流经广州市区的珠江各支流带来的陆基微塑料是珠江入海微塑料的主要来源,其微塑料污染特征和潜在生态风险值得进一步研究。分别在秋季和冬季在珠江广州段的19个监测点的微塑料污染现状开展了调查,采用Manta拖网过滤法采集水体表面0-0.5 m深的微塑料样品。结果显示,珠江广州段河流水体微塑料丰度在秋季和冬季分别为0.092-26.4 pieces·m^-3和0.044-2.07 pieces·m^-3,在全国乃至全世界范围内处于中等水平。处于广州市中心区的采样点微塑料丰度远高于入海口,水体微塑料丰度的最高点(26.4 pieces·m-3)出现在位于市内区域的采样点,该点位于广州市老城区,主要以生活区为主,人口密集,证实了人为活动对水体微塑料分布的影响。聚酰胺/尼龙、聚丙烯和聚乙烯这三类聚合物是检出的主要聚合物类型,占据所有微塑料样品的80%以上。在所有微塑料中,透明色和白色居多,其他颜色未发现明显的规律特征,粒径小于2 mm的小尺寸微塑料丰度占比高于大尺寸微塑料,碎片类和纤维类的微塑料在所有样品中均频繁检...     

环境中微/纳米塑料的污染现状、分析方法、毒性评价及健康效应研究进展

微塑料是粒径小于5 mm的塑料颗粒,纳米塑料是粒径小于1 μm的塑料颗粒.微/纳米塑料广泛存在于各种环境介质中,由于其粒径小、比表面积大,很容易被直接吸入、经口食入或皮肤浸入至体内,造成毒害作用,危害健康.本文主要总结了环境中微/纳米塑料在水、大气、土壤和食品中的污染现状,阐述了其对生物体可能产生的毒性效应,探讨了其对...     

北部湾海洋鱼类微塑料污染特征及其风险评估

微塑料(microplastics,MPs)在海洋鱼类组织中普遍存在,鱼体内的MPs及其相关污染物的积累可以反映其海洋环境中MPs的分布特征、污染物来源及其生态风险效应。为了解北部湾海洋鱼体内MPs的污染特征及其风险效应,对北部湾6个区域共144尾海洋鱼类进行MPs取样分析。通过10%氢氧化钾消解和真空抽滤方法提取鱼体内MPs,结合激光拉曼光谱和原位红外光谱仪分析MPs化学成分,利用风险指数(risk index,H)和污染负荷指数(pollution load index,PLI)方法评估研究区域MPs污染水平。结果表明,胃肠道(gastrointestinaltract,GIT)MPs的平均丰度大于鳃的平均丰度,有46%的鱼样提取出MPs,共检测出70个MPs,平均每条鱼摄入0.490个MPs,其中GIT检出率为36%,平均丰度为0.417 items·ind^-1;鳃检出率为13%,平均丰度为0.069items·ind^-1,检测到MPs以50-500μm的红色聚碳酸酯和聚丙烯纤维为主;丰度、尺寸和形状与栖息地、食性无相关性,而胃肠道MP...     

淡水环境中微塑料与生物膜的相互作用及其生态效应研究进展

环境中微塑料正成为威胁全球水生态系统安全的重要新兴污染物之一,受到世界各国的高度重视。微塑料进入淡水环境中,不但表面容易形成生物膜,而且容易与水体中已存在生物膜发生接触。但目前针对淡水中微塑料与生物膜的相互作用及影响研究尚缺乏坚实基础。文章系统综述了淡水中微塑料分布状况、生物膜对微塑料迁移转化的影响、微塑料对生物膜微生物群落结构的影响,揭示了微塑料对生物膜碳氮循环等生态功能的影响与潜在作用机理。微塑料广泛分布在淡水河流湖泊中,生物膜和微塑料之间的相互作用可以显著改变微塑料的性质,进而影响微塑料在水生态系统中的环境行为和归趋。生物膜可以富集微塑料颗粒,增加微塑料沉降的速度和深度,加快微塑料的降解。环境中的微塑料,不但对生物膜起到毒害作用,导致生物膜出现生长减缓等负面影响,还会改变生物膜微生物群落结构,影响微生物酶活性和功能基因丰度等。微塑料可以通过作为生物膜的载体和碳源等途径增强生物膜碳循环功能,但也会导致生物膜因受损而减弱其介导的碳循环功能。微塑料还可以改变生物膜的生存环境、生物膜总量以及氮代谢相关的酶活性和基因丰度,进而影响生物膜氮循环功能。该文提出需在真实水生态条件下,开展生物膜对...     

可生物降解PBAT微塑料对土壤理化性质及上海青生理指标的影响

伴随着传统塑料制品引发的“白色污染”问题日益严重,可生物降解塑料应运而生,同时引发了新的可生物降解微塑料污染,但有关可生物降解微塑料对土壤生态系统以及农作物生长的毒性效应尚未完全明确。该研究以可生物降解材料聚对苯二甲酸–己二酸丁二醇酯微塑料（PBAT-MPs）为研究对象,同时以不可降解聚丙烯微塑料（PP-MPs）为对照,通过发芽试验和盆栽试验探究了微塑料填埋前后的形态变化、对土壤理化性质及上海青（Brassica chinensis L.）生长过程中生理指标的影响。结果表明,PBAT-MPs在土壤中发生了降解,而PP-MPs表面形态几乎未发生变化;PP-MPs的添加会导致土壤中TN含量的下降,TP含量先降低后升高,而PBAT-MPs会增加土壤TN含量,TP含量先降低而后恢复;两种微塑料的添加整体会增加土壤中水稳性团聚体含量,影响团聚体粒径分布;MPs对上海青产生的影响会随着植物的自身调节作用减弱,对植物生理指标的影响呈动态变化;相关性分析结果表明,PBAT-MPs处理土壤总磷与植物发芽率、根系活力、根长和茎长呈现正相关,植物丙二醛含量与发芽率、根系活力和茎长呈现负相关。与不可降解微塑料...     

沼泽红假单胞菌累积聚β-羟基丁酸的研究

以沼泽红假单胞菌为材料,研究了不同培养条件下聚β-羟基丁酸(PHB)在微生物体内的累积情况,并用萃取、酯化及质谱联用(GC-MS)技术验证了菌体内累积的PHB。结果表明,在以醋酸钠为碳源、NH4+-N为氮源、中性pH的条件下,菌体内能够最大量的累积PHB,其累积量约为菌体(湿重)的50%。     

上海主要河流鱼类体内的微塑料污染研究

为了解上海内陆鱼类微塑料污染情况,以淀山湖、黄浦江及苏州河的5种优势种鱼类为对象,分析了消化道内微塑料的出现率、丰度、物理特征、化学成分及其差异性。结果显示,5种、639尾鱼类中共检出845个微塑料,微塑料的平均检出率为59.78%,植食性鱼类显著高于杂食性和肉食性鱼类(p<0.05)。微塑料的平均丰度为1.32±1.92个/尾,植食性鱼类显著高于其他鱼类(p<0.05),水域差异表现为苏州河下游、苏州河支流和苏州河上游显著高于淀山湖和黄浦江上游(p<0.05)。在检出的4种微塑料形状中,纤维状占80.47%,薄膜状占13.73%,碎片状和颗粒状占4.14%和1.66%。在检出的6种微塑料颜色中,黑色和透明的占29.59%和28.99%,蓝色、红色、黄色和绿色的占15.86%、10.53%、8.52%和6.51%。粒径小于1 mm的占60.12%。检出了18种化学成分,赛璐酚占比达39.42%,聚对苯二甲酸乙二醇酯占比为20.19%,聚酰胺和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的占比为11.54%和9.62%。分析表明,上海主要河流鱼类微塑料污染主要来源于居民生活用品的包装材料或丢...