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为探究微塑料（MPs）吸附紫外滤光剂（UVFs）的机制，研究人员以聚乙烯（PE）为对象，结合 HPLC-MS/MS 和差分脉冲吸附溶出伏安法（DPAdSV），分析 BP3 和 OC 的吸附动力学。发现 OC 因强疏水性吸附能力更强，环境因素中暴露时间影响最大，该研究为 UVFs 监测和生态风险评估提供新视角。
微塑料（MPs）作为全球水生生态系统中广泛存在的持久性污染物，其表面可吸附多种环境污染物，成为污染物迁移和生物累积的载体。紫外滤光剂（UVFs）如二苯甲酮 - 3（BP3）和奥克立林（OC）常用于化妆品和防晒产品，经废水排放等途径进入水体后，易被微塑料吸附，加剧生态风险。BP3 具有内分泌干扰效应，OC 可降解为致癌物质，二者通过食物链生物累积，对水生生物如蓝贻贝、珊瑚等造成毒性威胁。然而，不同 UVFs 在微塑料表面的吸附差异及环境因子（如 pH、温度、盐度）的影响机制尚不明确，亟需深入研究。
为解决上述问题，国外研究机构的研究人员开展了聚乙烯（PE）对 BP3 和 OC 的吸附特性研究，相关成果发表在《Environmental Pollution》。研究旨在揭示疏水性相互作用、环境变量对吸附过程的影响，为评估微塑料介导的 UVFs 生态风险提供科学依据。
研究采用的关键技术方法包括：
- 高效液相色谱 - 串联质谱法（HPLC-MS/MS）：用于精准定量水相中 BP3 和 OC 的浓度，检测限低至 ng/L 级。
- 差分脉冲吸附溶出伏安法（DPAdSV）：结合丝网印刷电极（SPE），实现 UVFs 的原位快速检测，适用于现场监测。
- 吸附动力学模型：运用准一级动力学模型（PFOM）和准二级动力学模型（PSOM）分析吸附速率和平衡容量。
- 中心复合设计（CCD）：系统评估温度、暴露时间、pH 和盐度对吸附的影响，优化实验条件。
3.1 PE 颗粒表征
通过立体显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察，PE 颗粒呈近球形，表面光滑但存在细微裂纹，直径约 4.2±0.3 mm。X 射线微分析证实其主要成分为碳，符合聚乙烯的化学组成。
3.2 吸附动力学
PFOM 和 PSOM 均能较好拟合吸附数据，但 PSOM 更优（R2=0.989-0.947），表明吸附过程受化学作用主导。OC 的平衡吸附容量（Q?=2.03 mg/g）显著高于 BP3（Q?=0.89 mg/g），归因于 OC 更高的辛醇 - 水分配系数（log K?w=6.88）和更强疏水性。
3.3 吸附实验与影响因素
- 暴露时间：是影响吸附的最关键因素，OC 在 24 小时内快速吸附，BP3 则需 50 小时达平衡。
- 介质差异：在合成海水中，温度对 BP3 吸附有显著影响（p=0.04），而 OC 吸附受盐度促进（盐析效应）。
- pH 效应：BP3 在碱性条件下（pH>7）因去质子化带负电，与 PE 表面静电排斥，吸附减少；OC 因无离子化基团，pH 影响可忽略。
3.4 吸附机制
- 疏水性相互作用：主导吸附过程，PE 的非极性表面与 OC（强疏水）、BP3（中等疏水）通过范德华力结合。
- 其他作用：π-π 相互作用因 PE 缺乏芳香结构可忽略；静电作用仅在 BP3 去质子化时微弱影响吸附。
3.5 环境复杂性讨论
自然水体中溶解有机质（DOM）、离子强度及微塑料老化可能改变吸附行为。例如，盐度通过压缩双电层和盐析效应分别抑制 BP3、促进 OC 吸附。未来需考虑多污染物共存和微塑料老化的影响。
结论与意义
本研究证实 OC 在 PE 表面的吸附能力显著强于 BP3，主要受疏水性和范德华力驱动，暴露时间和盐度是关键环境因子。HPLC-MS/MS 与 DPAdSV 的结合为 UVFs 监测提供了 “精准定量 + 现场快速检测” 的双模式方法。研究结果揭示了微塑料在 UVFs 迁移中的作用，强调在不同水体环境（如淡水、海水）中评估其生态风险时，需综合考虑污染物疏水性、pH 和盐度等因素，为制定 UVFs 排放管控政策和微塑料污染治理提供了理论依据。
