环境学院农业废弃物资源化特色创新团队在微塑料复合污染研究中取得新进展

2022-09-19 16:11:13作者:何劲松 审稿:黄成毅 来源:环境学院 点击数:

  

环境中的微塑料(MPs)作为新型污染物,由于具有粒径小、比表面积达、易老化的特点,可以吸附重金属、有机污染物等形成微塑料复合污染,从而产生更高的生态毒性。目前,对于MPs吸附亲水型有机污染物(HOCs)的研究主要集中在表观吸附行为及其机理的定性分析,缺少在分子水平上或定量分析上的机理研究。

环境学院农业废弃物资源化特色创新团队近日定量研究了微塑料聚苯乙烯(PS)对两种典型HOCs(环丙沙星(CIP)和氧氟沙星(OFL))吸附行为及机理,深入探讨了两种HOCs的分子结构和分布形态对原始和老化PS吸附CIP和OFL的影响。定量研究结果发现,在不同pH区域内控制吸附的机制不同:在3.0 < pH < 5.0时,氢键(HB)是主要吸附机制,占总吸附量的60%以上;在5.0 < pH < 8.0时,静电吸引(EA)和HB起重要作用,分别贡献约为50-60%和30-40%;在8.0 < pH < 10.0时,EA被抑制,贡献约占30-50%;在10.0 < pH < 12.0时,π-π共轭在吸附中起关键作用。此外,原始和老化PS对CIP的吸附量均大于OFL,主要是由于CIP和PS的仲氨基之间额外的HB和负电荷协助氢键(CAHB)、及CIP自身较高的pKa值,导致PS与CIP之间产生更多吸附。该研究结果为微塑料与HOCs之间的相互作用提供一种定量分析的新视角。

相关研究成果论文“Quantitative assessment of interactions of hydrophilic organic contaminants with microplastics in natural water environment”(天然水体中微塑料与亲水性有机污染物相互作用的定量评估)在环境领域国际权威刊物《Water Research》以四川农业大学为第一完成单位发表。《Water Research》是环境科学与生态领域的一区TOP期刊,也是自然指数期刊,2022年影响因子为13.4。该论文由团队何劲松副教授为第一作者,团队沈飞教授和新加坡国立大学J. Paul Chen为共同通讯作者。该研究得到了四川省科技厅国际合作项目的资助。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.119024


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