聚苯乙烯微塑料对2-乙基己基二苯基磷酸酯在鲤鱼体内生物富集与代谢的影响研究

《Journal of Environmental Sciences》：Influence of polystyrene microplastics on bioconcentration and metabolism of 2-ethylhexyl diphenyl phosphate in common carp (Cyprinus carpio)

本文研究了聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）对有机磷阻燃剂EHDPHP在鲤鱼体内生物富集与代谢的调控作用。结果表明PS-MPs通过吸附作用降低EHDPHP的组织蓄积量，但显著延长其半衰期（t1/2）并促进羟基化代谢。该发现为评估微塑料与阻燃剂的复合生态风险提供了关键数据支撑。

　　

研究亮点

本研究首次系统揭示聚苯乙烯微塑料（PS-MPs）与疏水性有机磷阻燃剂EHDPHP（log₁₀K_ow = 5.73）的相互作用机制，通过整合吸附动力学、体内生物富集、组织分布及代谢转化等多维度数据，发现PS-MPs虽降低EHDPHP在鱼体组织中的浓度，却意外提升其生物富集因子（BCFs）和半衰期（t_1/2），并激活羟基化代谢通路。

化学试剂与材料

采用单分散聚苯乙烯微球（5 μm，纯度≥99%）模拟环境中常见微塑料，其尺寸易于被鱼类摄食并有效参与生物相互作用。EHDPHP标准品通过高效液相色谱（HPLC）验证纯度，所有实验用水为超纯水体系。

EHDPHP在PS-MPs上的吸附动力学与等温线

如图1a所示，EHDPHP在PS-MPs表面的吸附量于初始24小时内快速上升，这归因于PS-MPs表面充足的吸附位点与EHDPHP的显著浓度梯度驱动。动力学数据符合准二级模型（R² > 0.961），表明吸附过程以化学吸附为主导。等温吸附实验进一步验证线性模型（R² = 0.995）和Freundlich模型（R² = 0.996）均能有效描述吸附行为，提示其存在多分子层吸附特征。

结论

PS-MPs主要通过疏水作用吸附EHDPHP，并伴随颗粒内扩散过程。值得注意的是，PS-MPs抑制EHDPHP在鱼体内的积累，且此效应随PS-MPs浓度升高而增强，可能与PS-MPs的高吸附能力降低EHDPHP生物可利用性相关。