关键词： 微塑料   复合污染   污染特征   迁移转化  

摘要： 阐述了微塑料的来源、分布以及迁移转化过程,分析评价了微塑料的毒性效应,探讨了混凝、高级氧化及膜生物反应器技术去除微塑料的研究进展。通过论述,揭示水环境中微塑料对生态系统造成的潜在风险以及对人类健康的威胁,提出目前微塑料去除技术的优势和不足,并为今后微塑料的研究做出建议和展望。

关键词： 聚乳酸微塑料   毒性作用   联合毒性   生态毒理学  

摘要： 综述了聚乳酸(PLA)微塑料单一暴露以及与其他污染物复合暴露的毒性效应,并探讨了PLA微塑料对生物的毒性作用机制.PLA微塑料的摄入会影响生物体的摄食、生长、存活、繁殖和运动行为;PLA微塑料与有机物和重金属复合污染对生物体存在一定的潜在风险;PLA微塑料主要通过机械损伤、氧化应激、神经损伤及免疫损伤对生物体造成损害.未来仍需对老化或降解的PLA微塑料的毒性效应、对陆地生物的复合暴露毒性效应与机制及其对全球生态系统和生物地球化学循环的影响等方面开展探索和研究,以期为今后PLA微塑料的环境生态风险评估提供思路.

关键词： 淡水   微塑料   丰度   采集与检测   毒性  

摘要： 通过调研,总结了近年来国内淡水体系中微塑料丰度以及国际上微塑料生物毒性的研究进展。针对微塑料的分析和鉴定方法仍然有较多局限性,完善技术方法对研究微塑料在环境介质中的聚集和迁移过程有重要意义。建立微塑料及其复合污染体系的生态毒理学评估方法和丰富基础数据库将是未来该领域的热点。学者专家应结合国际前沿科学问题和分析鉴定难点,完善塑料制品的回收和废物管理,加强环境中微塑料浓度的检测,探究微塑料污染物在不同营养级之间的传递效率和食物网中的转移,不断完善微塑料及其复合污染物的生物毒性效应与生态毒理学机制。

关键词： Groundwater pollution   Hydrochemistry   Microplastic fibers   Hazard level   India  

摘要： Groundwater is essential for drinking as well as irrigation purposes. The occurrence of microplastics (MPs) in the biotic and abiotic environments is widely recorded, but little is known about MP occurrence in groundwater. This study assessed MP contamination and hydrochemical quality in a shallow and unconfined aquifer of Tuticorin, India. Water samples were collected from bore wells and open wells for MP assessment and hydrochemical analysis. All the physicochemical parameters are within defined limits, and the significant variations observed could be due to rock-water interaction and the mixing of seawater and freshwater. MPs are found in groundwater samples with an average abundance of 29.73 & PLUSMN;3.27 items per liter (range 9-39 items per liter), whereas the mean MP abundance is found to be higher in bore wells (32.9 & PLUSMN;4 items per liter) than in open wells (23.9 & PLUSMN;3.56 items per liter). The dominant type of MPs observed are fibers and the colors are red, black and white with a predominant size < 3 mm. Results of a hazard assessment (polymer hazard index, PHI) on the MPs place the samples under the hazard level IV category due to the presence of high-hazard-score polymers such as polyamide, polystyrene and polyurethane. No significant correlation is noted between the groundwater quality and the quantity of MPs. The presence of MPs in the groundwater could be due to infiltration from surface sources of plastic pollution and could also result from the mixing of seawater and freshwater. Further study is necessary to identify the sources of MP contamination and to assess the capacity of MPs to infiltrate the aquifer.

关键词： 微塑料   渭河   分布特征   风险评价   水体  

摘要： 为探究西北地区渭河微塑料的赋存状态、形态特征、聚合物类型和潜在风险,于2021年5月通过现场采样、显微镜观察、傅里叶红外光谱和显微拉曼光谱测定等,鉴定了渭河水体中的微塑料的丰度分布、形状、粒径、颜色和聚合物类型,并通过污染负荷指数法和物种敏感性分布法进行风险评价.结果表明,所有采样点均有微塑料存在,其丰度范围为(2.9±0.8)~(10.3±2.8)n·L^(-1),渭河干流微塑料丰度高于支流.纤维(15.04%~77.03%)、小尺寸(<0.5 mm)(27.27%~89.38%)和彩色(有色)(15.85%~49.53%)为含量最高的微塑料形态,聚乙烯(32.83%)、聚丙烯(29.79%)、聚苯乙烯(21.21%)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(10.61%)是检测出的主要聚合物类型.研究表明,渭河微塑料污染处于国内中等水平,微塑料丰度还未对水生生物构成影响,但其较高的丰度值和塑料易吸附其他污染物的特性仍需引起警惕.

关键词： 海洋微塑料   法律规制   污染治理  

摘要： 近年来,海洋微塑料污染治理已成为全球关注的热点话题。通过法律加强对海洋塑料垃圾的控制,是减少 微塑料污染的有效手段。当前,我国关于微塑料的立法尚有不足,不能达到充分治理的效果。结合相关国家涉及海洋微 塑料垃圾管理的制度,建议我国在立法中从进一步明确标准入手,加强技术研发与支持,建立公众参与制度,在此基础 上完善我国的海洋微塑料污染治理法律体系。

关键词： 环境   微塑料   污染现状   潜在风险  

摘要： 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。

关键词： 微塑料   土壤   污染特征   检测技术   方法标准   技术规范.  

摘要： 微塑料一般是指粒径小于5 mm的塑料碎片,作为一种新污染物已经成为全球环境领域的研究热点.土壤作为环境中微塑料的最大储库,土壤中微塑料的污染逐渐引起重视并取得了一定的研究进展.本文系统了梳理了国内外土壤中微塑料的污染现状和污染特征,介绍了土壤中微塑料检测技术研究进展,重点探讨各类样品采集、前处理和和定性定量方法的优缺点以及对土壤中微塑料检测的适用性,分析了土壤中微塑料检测技术研究面临的主要挑战,提出未来土壤中微塑料污染调查与检测技术的研究方向,以期为科学开展土壤中微塑料污染风险治理与管控提供技术支撑.

关键词： 水污染治理   重金属污染   微塑料污染   粉煤灰改性   复合污染   磁性材料  

摘要： 微塑料作为一种高分子聚合物,因其分布广、毒性强、体积小等引发一系列水环境污染问题,尤以聚苯乙烯（PS）塑料检出量最高。而在微塑料污染水体中往往伴随重金属的存在,尤其铜（Cu）和铅（Pb）污染突出。因此,一种新型复合污染,即微塑料和重金属复合污染问题逐渐被重视。而有关如何同步去除水体中微塑料和重金属已成为环境与生态领域的研究热点。鉴于此,本研究使用粉煤灰作为原材料,通过共沉淀制备了一种新型磁性多孔材料（简称磁性材料）,并评估了磁性材料中重金属的环境安全性。在此基础上,通过表征手段探究粉煤灰和磁性材料形貌结构及官能团的变化。通过室内实验和理论计算等方法,研究了磁性材料对混合溶液中纳米级PS微塑料（PSNPs）和Cu/Pb的同步去除效果、影响因素及去除机制,并探讨了磁性材料对实际生活污水中微塑料和Cu/Pb同步去除效果。该研究结果将为水体中微塑料和重金属复合污染提供有效的治理措施及建议。取得的主要结论如下:（1）证实了粉煤灰可以通过共沉淀法成功合成新型环保磁性多孔材料。通过表征分析,发现粉煤灰合成磁性材料表面疏松多孔,有大量的铁氧化物生成。比表面积从1.74 m2/g增加至23.4 m2/g,磁化强度从0.0189 emu/g增加到4.23 emu/g,且Fe-O和Si（Al）-O等官能团增多,这些理化性质的改变均有利于材料对污染物的去除。此外,磁性材料中重金属Cd、Cu、Pb、As和Hg的最大溶出浓度分别为0.408、2.34、3.74、27和0.856μg/L,含量均低于国家规定环境风险值,表明磁性材料可用于污染水环境治理,不会对环境造成二次污染。（2）阐释了磁性材料对混合溶液中PSNPs和Cu/Pb的同步去除过程。实验结果证实了磁性材料对PSNPs和Cu/Pb有去除效果,且对复合污染中污染物的吸附量要高于单一污染。动力学结果表明,磁性材料对Cu/Pb以化学吸附为主,PSNPs为物理吸附。吸附等温线拟合发现,Freundlich模型能较好的拟合磁性材料对水体中Cu/Pb的单一和同步吸附去除过程,而Langmuir模型能较好的拟合磁性材料对PSNPs的单一吸附行为,Sips模型则能较好的拟合混合溶液中磁性材料对PSNPs的吸附过程。吸附热力学和吸附-解吸实验结果表明,磁性材料对PSNPs和Cu/Pb吸附是自发吸热的,且磁性材料有较好的使用寿命和循环利用性。（3）明确了实验影响因素对磁性材料同步去除PSNPs和Cu/Pb的影响。在复合污染溶液中,阳离子(Na+、Ca2+、Fe2+、Fe3+)能提升磁性材料对PSNPs的去除,而对Cu/Pb的去除有抑制作用,溶液pH和腐殖酸浓度增加促进磁性材料对Cu/Pb的去除,但对PSNPs去除有抑制作用。溶液pH为7时,磁性材料对微塑料和Cu/Pb表现出较好的去除效果。溶液中共存无机物（铵态氮、磷酸盐）和有机物（亚甲基蓝和四环素）也会影响磁性材料对PSNPs和Cu/Pb的同步去除效果。实际水体水质参数也会影响磁性材料对PSNPs和Cu/Pb的同步去除能力。（4）揭示了磁性材料对混合溶液中PSNPs和Cu/Pb潜在的去除机理。磁性材料对复合污染溶液中PSNPs和Cu/Pb的吸附行为存在差异性。磁性材料可以通过离子交换、表面络合、阳离子-π作用和化学沉淀来达到去除Cu/Pb的目的,而对PSNPs主要是静电吸引为主,还有部分氢键作用和表面络合等。在混合溶液中Cu/Pb通过离子桥接作用促进磁性材料对PSNPs的吸附。在去除过程中,Cu/Pb主要与Si（Al）-O基团发生化学交互作用,而PSNPs主要与铁氧化物发生静电作用。（5）证实了磁性材料对实际生活污水中微塑料和Cu/Pb有同步去除的可行性。使用磁性材料作为填充滤料对实际生活污水中微塑料和Cu/Pb进行去除研究,发现磁性材料对微塑料、Cu和Pb去除率分别达到94.8%、80.4%和95.5%。材料的填充高度和污水流速对污染物去除有重要影响。磁性材料对生活污水中微塑料的去除机制与静态吸附存在部分差异,主要归因于微塑料的聚合物种类、形状类型、数量以及其它共存物质的影响。通过对材料吸附稳定性、经济性及不同工艺对微塑料和重金属去除性能评价,证实了磁性材料对生活污水中微塑料和Cu/Pb有较好的去除能力。综上所述,以粉煤灰制备的新型磁性材料能有效同步去除水体中微塑料和Cu/Pb,这主要归因于磁性材料多功能化的形貌结构和官能团等。基于对粉煤灰合成磁性材料的安全评价、去除效果、影响因素、响应机制及实际应用等方面探究,本文为微塑料和重金属复合污染水体治理提供了新的视角。

关键词： 混凝   超滤   微塑料   酸碱老化   离子型表面活性剂  

摘要： 作为一种新兴的污染物,微塑料在淡水环境中已被广泛检出,严重影响着人们日常所需的饮用水品质,对人类健康造成威胁。同时,大量研究表明,地表水中赋存微塑料的老化行为,增加了其在复杂水环境中转化与归趋的不确定性。超滤（UF）作为一种高效的水处理技术,在水处理领域得到了广泛而高效的应用,运用超滤工艺能显著提高微塑料的去除效率,但膜污染问题始终是限制其进一步发展的重要原因,因此往往需要进行预处理或与其它工艺联用。混凝-超滤（C-UF）工艺可以显著提高有机物去除率并减缓超滤膜污染。水源中不同组分的污染物质造成的膜通量下降和膜污染的可逆性是不同的,因此考察含老化微塑料的多重污染物对混凝-超滤联用过程中絮体成长及膜污染的影响机制,在有效控制膜污染、提高膜滤效能等方面有着重要意义。 本文分别采用碱性和酸性预处理法来加速微塑料的老化过程,通过改变碱性和酸性的浓度来获得具有不同老化程度的微塑料,并将其用于微塑料老化程度对C-UF工艺中絮体形态演变及超滤膜过滤效能、膜污染程度影响的研究。这里,无论是对于氢氧化钠还是盐酸溶液来说,我们预先设置了两种溶液浓度（1和5 mol/L）来考察酸碱溶液浓度对于化学预处理微塑料特性以及后续混凝-超滤性能的影响。为方便下文阐述,将这些类型的微塑料分别标记为“PP-pris”,“PP-HCl”,“PP-HCl”,“PP-Na OH”和“PP-Na OH”,具体探讨如下: 1)探究了酸碱预处理方法获取老化程度不同的微塑料的可行性,并明确微塑料在不同老化程度下的物化特性及其相应老化机制。通过对比酸碱老化两种条件下微塑料表面形态及化学官能团成分的变化,发现酸碱预处理可用于实验室内加速微塑料的自然老化过程。通过电子扫描显微镜（SEM）、傅里叶红外光谱分析仪（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、Zeta电位仪等表征手段,建立微塑料表面物理形貌、化学官能团含量与酸碱预处理浓度之间的响应关系,并广泛调研与老化相关的文献,证实了老化机理为酸碱试剂引发的聚合物链式反应。 2)对比了在采用铁盐投加的化学混凝处理过程中,原生及酸碱老化后的微塑料和胶体颗粒之间形成絮体的形态演变、沉降特性及再生长能力的差异,并以此得到老化微塑料对应的混凝机理。结果表明,随着预处理浓度的增加,微塑料颗粒表面形貌更加褶皱破碎,表明在塑料表面产生了更多的吸附位点。UV的去除率随预处理浓度的增加而增加,其效果由高到低排序为:PP-Na OH>PP-HCl>PP-Na OH>PP-HCl>PP-pris,表明随着微塑料老化程度的增加,混凝水样上清液中溶解有机质（DOM）越少。更多的DOM吸附在非晶态金属氢氧化物上并参与到絮体的成长过程中。随着微塑料老化程度的增加,絮体强度变弱,PP-Na OH体系发生的絮体破碎及不可逆性最明显,此时含量最丰富的腐殖质吸附在聚合物链上,吸附架桥是主导机制。 3)通过对比不同老化程度的微塑料对混凝-超滤联用工艺中膜污染特性的影响机制,为饮用水处理工艺中膜污染的缓解与控制提供理论依据。结果表明,混凝对含老化微塑料的复合污染物的去除主要是通过调控水样中各种有机物的聚集机制实现的,但混凝对膜污染的缓解能力有限,对膜通量有着一定程度的改善,同时滤饼层的形成可显著提高污染物的截留率。微塑料的老化程度越高,絮体的平均粒径越大,分形维数越小,更有利于形成松散不均的滤饼层,并且膜上形成的可逆性膜污染的占比越大,不可逆性膜污染占比越小。然而,随着微塑料的老化程度进一步增加,膜污染会略微加剧,因为吸附位点较多的絮体会产生更厚实的滤饼层。 4)提出了采用离子型表面活性剂（SAA）负载于超滤膜表面形成动态吸附层的方法,作为协同缓解膜污染,提高模拟微污染水中腐殖质、老化微塑料等污染物的去除效果并优化出水水质的可行性策略。结果表明,与原生微塑料相比,老化程度增加的微塑料,在其表面会产生更多的羰基和羟基等含氧官能团,这有助于老化微塑料与离子型表面活性剂通过静电作用和氢键增加大胶束产生的可能性,并借助超滤膜的尺寸筛分效应将其截留。与十二烷基硫酸钠（SDS）相比,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的存在可形成更松散、多孔结构更丰富的次生保护膜,从而导致可逆性污染的比重增加,膜通量恢复率更高。 综上,本研究明确了酸碱溶液预处理浓度对微塑料物化特性的影响机制,以及不同老化程度微塑料对混凝预处理过程中絮体形态演变特征的影响,进而探究UF阶段膜滤效果及膜污染行为的影响,并评估了老化微塑料-SAA体系对UF阶段的影响机制,为实现水源水中广泛赋存的老化微塑料在水处理工艺中高效削减的相关研究提供了有效的理论指导和技术支撑。