老化作用对微塑料吸附四环素的影响及其机制

作     者：王林 王姝歆 曾祥英 何杨 黄雯 郑世界 张建强 WANG Lin;WANG Shu-xin;ZENG Xiang-ying;HE Yang;HUANG Wen;ZHENG Shi-jie;ZHANG Jian-qiang

作者机构：西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2022年第43卷第10期

页      面：4511-4521页

核心收录：

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

基　　金：四川省环境污染防治重点研发项目(2017SZ0179) 四川省科技计划项目(2020YFG0067) 四川省科技计划资助项目(2021YFG0280) 中央高校基本科研业务费专项(2682021CX064) 

主　　题：微塑料(MPs) 老化作用 表面官能团 吸附 四环素(TC) 机制 

摘      要：微塑料(MPs)和抗生素同为新型污染物,微塑料可以在水环境中吸附抗生素并作为其载体而共同迁移,而微塑料会在环境中不断地老化,其吸附能力和吸附机制也会随之改变.以聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)为目标MPs,通过紫外法(UV-254)进行照射,对比老化前后微塑料颜色、表面形态和官能团等理化特性改变,以及其对四环素(TC)吸附的影响,探讨了相关影响机制.结果表明,准二级动力学模型能较好地模拟吸附过程,在24 h内达到吸附平衡,老化微塑料对TC的吸附量明显高于原始微塑料,且PS的吸附量高于***和Freundlich等温吸附方程均能较好地描述吸附等温试验数据,TC在微塑料上的吸附是自发的和吸热的物理吸附过程,老化作用对微塑料吸附热力学特性无明显影响.随着pH值的增加,吸附量先增大后减小,老化前后的微塑料均在pH=5时达到最大吸附量.紫外老化增加了微塑料的比表面积,生成了—C=O、—OH和O=C=O等含氧官能团,改变了微塑料的理化特性,从而改变了微塑料对TC的吸附机制:相比原始PE微塑料,老化PE除了疏水分配、范德华力和静电作用外,孔填充也是吸附的重要机制;原始PS微塑料的主要吸附机制为疏水分配、范德华力、π-π作用和静电作用,老化PS则增加了氢键和孔填充作用.