老化前后轮胎磨损微粒与聚氯乙烯微粒对抗生素的吸附-解吸行为

作     者：范秀磊 邹晔锋 刘加强 李莹 刘强 侯俊 FAN Xiu-lei;ZOU Ye-feng;LIU Jia-qiang;LI Ying;LIU Qiang;HOU Jun

作者机构：徐州工程学院环境工程学院徐州221018 江苏省工业污染控制与资源化重点实验室徐州221018 中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116 河海大学环境工程学院南京210098 浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室南京210098 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2021年第42卷第4期

页      面：1901-1912页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 083001[工学-环境科学] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52000153) 江苏省高校自然科学基金项目(19KJB610026) 徐州市重点研发计划项目(KC20163,KC19105) 中央高校基本科研业务费项目(B200204033)。 

主　　题：轮胎磨损微粒(TWP) 聚氯乙烯(PVC) 抗生素 老化 吸附 解吸 微塑料 

摘      要：近年来,微塑料(microplastics,MPs)作为一类新型污染物,广泛存在于水环境中而备受关注.与典型微塑料(PVC、PP、PE和PS)相比,轮胎磨损微粒(tire wear particles,TWP)在组成成分、添加剂种类和理化特性上存在显著差异.为深入比较TWP与典型MPs对有机污染物吸附-解吸行为的不同.以TWP和PVC微粒为目标MPs,土霉素(OTC)和磺胺甲唑(SMZ)为目标污染物,研究了TWP及PVC微粒老化前后对有机污染物的吸附-解吸特性,这对正确认识MPs潜在的水环境生态风险具有重要意义.结果表明,TWP及PVC在紫外线老化过程中,均表现为颗粒表面出现裂纹、凹坑和凸起,比表面积增大,含氧官能团强度增加,亲水性增强等现象.老化前后TWP及PVC的吸附模式均表现为表面吸附和液膜扩散两个阶段,其中TWP对Freundlich模型的拟合性较好,属于多层吸附;而PVC对Langmuir模型的拟合性较好,属于单层吸附.TWP对SMZ和OTC的载体能力均强于PVC,其中新制TWP与PVC对OTC的最大吸附量分别可达到5.14 mg·g^(-1)和1.38 mg·g^(-1);而老化后TWP和PVC对OTC的最大吸附量分别增加至5.82 mg·g^(-1)和2.13 mg·g^(-1),要大于老化前.解吸实验中,老化后TWP及PVC对抗生素的解吸量均高于老化前,而解吸率却随之降低.在同种解吸液中,老化前后TWP对抗生素的解吸量均高于PVC.而在模拟肠液环境下老化前后TWP及PVC对抗生素的解吸量均要高于在超纯水环境下.