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微塑料（MPs）在环境中的持久性危害严重。研究人员探索不同风化环境对聚乳酸（PLA） MPs 理化性质及吸附亲水性有机污染物能力的影响。结果显示，老化使 PLA 对污染物吸附能力提升，多种因素影响吸附。该研究为评估 PLA 环境风险提供依据。
在如今的生态环境中，塑料可谓无处不在。从日常生活里的各种塑料制品，到工业生产中的塑料原料，塑料凭借其柔韧性和低成本等优势，广泛应用于工农业各个领域。但在自然环境里，塑料可不会 “安分守己”，它们会经历机械粉碎、紫外线辐射、生物降解和化学风化等一系列复杂的过程，逐渐变成微小的颗粒和碎片，也就是微塑料（MPs）。这些微塑料虽然个头小，危害可不小！它们表面积大、疏水性强，就像一个个 “小海绵”，能吸附大量污染物，像重金属、多氯联苯、抗生素等 。这些污染物和微塑料混合在一起，长期滞留在水环境中，对水生态系统构成了巨大威胁，甚至在遥远的深海区域和极地都能发现微塑料的踪迹，它们带来的潜在生态毒性可不容忽视。
而且，微塑料常常充当污染物的 “运输工具”，通过疏水作用力、静电吸引和氢键等方式，紧紧附着有机污染物。这里面，电荷辅助氢键（CAHB）在特定情况下会发挥重要作用，它能影响微塑料对一些药物的吸附。可微塑料的吸附能力会受到多种因素影响，比如粒径、表面积、结晶度等，有机污染物自身的性质也很关键。另外，暴露在自然环境中的微塑料会 “变老”，也就是发生老化，这会改变它们的理化性质，进而影响对污染物的吸附。特别是可生物降解的微塑料，老化后吸附污染物的能力变强，生态毒性也跟着增加。
为了深入了解这些问题，相关研究人员开展了一系列研究。虽然文中未明确研究机构，但他们聚焦聚乳酸（PLA）微塑料，选择苯甲酸（BA）、磺胺甲恶唑（SMX）和磺胺二甲嘧啶（SMR）这些常见的亲水性有机污染物作为研究对象。通过不同方法制备老化的 PLA 微塑料，开展吸附实验，运用微观分析和密度泛函理论（DFT）等手段，探索 PLA 微塑料的老化特性及其对亲水性有机污染物的吸附机制，研究成果发表在《Environmental Pollution》杂志上。这一研究对于我们全面认识可降解微塑料和有机污染物复合污染的环境动态，评估 PLA 微塑料的环境风险，有着重要意义。
在研究过程中，研究人员用到了多种关键技术方法。在材料表征方面，利用 XRD 光谱技术（X 射线衍射光谱技术）分析老化 PLA 微塑料的结晶度变化；通过相关仪器测定微塑料的微观形态、粒径分布以及比表面积（SBET ） ；同时，借助密度泛函理论（DFT）进行理论计算，从微观层面解释吸附机制。
下面来看具体的研究结果：
- 老化对 PLA 微塑料结晶度的影响：通过 XRD 光谱分析发现，不同老化方法制备的 PLA 微塑料结晶度存在差异，顺序为 APLA < PLA < KPLA < NPLA。其中，汞灯下紫外线造成的氧化损伤，会使 PLA 分子链发生氧化和断裂，阻碍结晶区的排列，导致 APLA 的结晶度下降。
- 吸附能力与 pH 值的关系：研究表明，PLA 微塑料对亲水性有机污染物的吸附能力受 pH 值影响，并且与 PLA 的 pHPZC 以及污染物的 pKa 值有关。在不同 pH 条件下，吸附能力有所不同。
- 吸附机制探究：经研究，PLA 微塑料对亲水性有机污染物的主要吸附机制包括疏水相互作用、氢键和静电吸引，其中疏水性作用占主导。在特定条件下，电荷辅助氢键（CAHB）和分配效应会增强吸附作用。
- 老化对吸附能力的影响：对比原始 PLA 微塑料，老化后的 PLA 微塑料对亲水性有机污染物的吸附能力普遍提高，其中 APLA 的吸附能力提升最为明显。同时，研究还发现氧气浓度、表面积和结晶度对微塑料吸附能力的影响较小，而表面电荷成为影响老化 PLA 微塑料吸附性能的主要理化因素。通过 DFT 计算得出的结果与实际 PLA 微塑料对污染物的吸附能力（SMX>BA>SMR）相符。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：该研究揭示了 PLA 微塑料与亲水性有机污染物之间的相互作用机制，评估了 pH 值和离子强度对吸附行为的影响。通过对比不同老化处理下 PLA 微塑料对典型亲水性有机污染物的吸附能力，明确了 PLA 吸附体系的主要机制。这不仅为深入理解 PLA 在环境中的行为以及其潜在环境风险提供了重要的理论参考和数据支持，也为评估微塑料和污染物共存下复杂污染的环境风险奠定了基础，有助于我们更好地应对环境中的微塑料污染问题，保护生态环境和人类健康。
