高选择性低共熔溶剂体系对硼锂协同萃取的作用机制及环境应用研究

为解决微塑料(MPs)在土壤-地下水系统中的复杂迁移行为问题，研究人员系统研究了不同聚合物类型(PS/PET)和形状(球形/碎片)的MPs在饱和石英砂中的单/二元迁移规律。通过柱实验结合SEM/CLSM技术，发现PS-PET聚集体形成及聚集体尺寸与孔隙喉道直径比是影响迁移的关键因素，为评估MPs环境风险提供了新见解。

　　

塑料污染已成为全球性环境问题，预计到2025年环境中的塑料污染将达到110亿吨，其中79%将进入土壤系统。这些塑料会降解成微塑料(MPs)和纳米塑料(NPs)，成为土壤生态系统的"源"和"汇"。更令人担忧的是，MPs不仅能携带重金属、持久性有机污染物等有毒物质，还可能通过改变土壤结构影响生态功能。然而，现有研究多聚焦单一类型MPs的迁移行为，忽视了真实环境中多种MPs共存的复杂相互作用，这严重制约了对其环境风险的准确评估。

针对这一科学难题，东华大学的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表了创新性研究成果。该研究通过系统的柱实验，结合先进的显微表征技术，首次揭示了不同聚合物类型和形状的MPs在饱和石英砂中的协同迁移机制。

研究采用三个关键技术方法：(1)使用荧光标记的1 μm球形PS(sPS)、球形PET(sPET)和非荧光碎片PET(fPET)作为模型MPs；(2)在两种粒径石英砂(8-16目和26-40目)中进行单/二元迁移柱实验；(3)通过扫描电镜(SEM)和共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)观察MPs-砂粒相互作用。

【sPS、sPET和fPET悬浮液】

研究选用1.1 μm荧光PS微球(密度1.05 g cm^-3)、1 μm荧光PET微球(密度1.35 g cm^-3)和1 μm非荧光PET粉末(密度1.37 g cm^-3)分别模拟球形和碎片状MPs。

【不同粒径石英砂中sPS和sPET的二元迁移】

在粗砂(8-16目)中，单一sPS和sPET均表现出高迁移性，且共存不影响彼此迁移；而在细砂(26-40目)中，两者迁移显著降低。特别值得注意的是，fPET的迁移能力在所有条件下都显著低于球形MPs。

【环境意义】

研究发现PS-PET聚集体的形成会显著改变MPs迁移行为，且聚集体尺寸与孔隙喉道直径比是关键影响因素。这一发现突破了传统单一MPs迁移模型的局限，为建立更准确的地下环境MPs预测模型提供了理论依据。

该研究的创新性在于首次系统阐明了MPs聚合物类型、形状特征及其相互作用对迁移行为的协同影响机制。研究结果对评估MPs在土壤-地下水系统中的环境归趋和生态风险具有重要指导价值，也为发展针对性的MPs污染防控策略提供了科学基础。