2023年度王吉德教授团队研究成果
——微塑料老化及其对污染物吸附行为的研究进展
微塑料（Microplastics, MPs），是被定义为尺寸小于5 mm的塑料碎屑。因其体积较小，相对密度较轻，极易迁移至自然环境中。研究表明，微塑料在迁移过程中会经历机械磨碎、化学氧化、紫外辐照、冻融循环等一系列老化过程，导致MPs粒径减小、比表面积增大，含氧官能团比例激增，从而促进其吸附更多的污染物，形成复合污染物。因此，对比MPs老化前后对污染物的吸附行为及其在生物体肠胃液中的解吸效果，有利于更为准确地评估复合污染物的毒性大小及环境风险。
基于此，新疆大学石油天然气精细化工重点实验室王吉德教授团队致力于MPs吸附行为的研究，并取得了一定的成果。本年度团队通过选择常用微塑料，如，聚氯乙烯（PVC），聚苯乙烯（PS），聚酰胺（PA），聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇脂（PBAT）等，通过紫外（UV）老化及复合老化的方式对其进行改性，并对比了其在老化前后对污染物的吸附性能。首先，对PVC进行了紫外老化、KMnO4氧化及复合氧化，并对比老化前后的MPs对磺胺甲恶唑（SMX）、孔雀石绿（MG）的吸附行为变化。将吸附后的MPs置于生物体模拟消化液中，考察其解吸效果。表征发现，MPs的吸附与其粒径和含氧官能团的变化有一定的对应关系。其次，对比了同类型MPs（PA6和PA66 MPs）对甲基橙（MO）和孔雀石绿（MO）的吸附差异，指出氢键作用在吸附过程中起到的关键作用。再次，对PS和PBAT进行UV辐照，研究了二者老化后对非甾类药物双氯芬酸钠（DCF）的吸附行为变化，结果表明，可降解塑料经老化后其吸附量增加尤为明显。
图（a）PA6和PA66对MO和MG吸附的差异对比；（b）PS和PBAT在老化前后对DCF的吸附研究；（c）PVC经复合氧化后，对MG吸附的影响探究：（d）PVC经UV老化后对SMX吸附行为的研究
相关成果发表在Ecotoxicology and Environmental Safety, 264 (2023) 115400；Chemosphere, 340 (2023) 139806；Environmental Technology & Innovation, 30 (2023) 103138；Environmental Technology & Innovation, 32 (2023) 103405；Toxics, 11 (2023) 24；Langmuir, 39 (2023) 12216等期刊。新疆大学化工学院为第一完成单位。该项研究工作得到了国家自然科学基金中-挪国际合作项目的支持。
