原始及老化微塑料對(duì)磺胺嘧啶的吸附性能與機(jī)理

邊瑪拉珍，胡 凱,*，王 威，魏 磊，張 佩，陳 衛(wèi)

(1.河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210098；2.河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇南京 210098；3.河南省水文水資源局，河南鄭州 450004)

微塑料(MPs)在全球環(huán)境中的廣泛分布和累計(jì)已引起社會(huì)關(guān)注。大塊塑料在物理、化學(xué)等方面的環(huán)境外力作用下破裂和降解為粒徑更小的MPs，通過(guò)污水排放、塑料降解、生物攝食等途徑進(jìn)入水環(huán)境。調(diào)查顯示，我國(guó)南京和廈門(mén)某污水廠(chǎng)進(jìn)水中MPs含量分別為4.2個(gè)/L[1]和171.89個(gè)/L[2]，瑞典和英國(guó)某污水廠(chǎng)進(jìn)水中MPs含量分別為15.0個(gè)/L[3]和20.93個(gè)/L[4]。

我國(guó)是抗生素使用和生產(chǎn)大國(guó)。大量抗生素未經(jīng)人體代謝隨排泄物進(jìn)入市政污水管網(wǎng)，并隨污水廠(chǎng)出水排入地表和地下水體，危害生態(tài)系統(tǒng)和人體健康[5]。磺胺嘧啶(SDZ)是一種常用抗生素，不易生物降解，我國(guó)重慶某污水廠(chǎng)(280.9 ng/L)[6]、廣州某污水廠(chǎng)(216.0 ng/L)[7]進(jìn)水均有檢出SDZ的報(bào)道。MPs由于比表面積大、疏水性強(qiáng)，易于吸附水中的重金屬、抗生素、雌激素等物質(zhì)。鄒繼穎等[8]研究聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)對(duì)土霉素和環(huán)丙沙星的吸附，結(jié)果表明，PVC平衡吸附量大于PE，吸附能力受到MPs的性質(zhì)和抗生素種類(lèi)的影響。吸附特性研究是支撐MPs在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化、生物積累、食物鏈傳遞過(guò)程以及毒性風(fēng)險(xiǎn)等研究的重要基礎(chǔ)。

Enfrin等[9]研究表明MPs因水的湍流、與沙礫或巖石碰撞而發(fā)生開(kāi)裂破碎；Hueffer等[10]發(fā)現(xiàn)PVC和聚苯乙烯(PS)在紫外光照射下，顆粒表面形態(tài)隨輻照時(shí)間延長(zhǎng)而變得更加粗糙。因此，MPs進(jìn)入水環(huán)境后，在外部剪切力、拉伸力和紫外光等作用下，MPs表面形貌被破壞，出現(xiàn)裂紋、孔隙和脆化等老化現(xiàn)象，比表面積增加，使得MPs吸附有機(jī)物量增加[11]，從而影響MPs和有機(jī)物在水中的遷移轉(zhuǎn)化。……