罗马尼亚地表水与沉积物中微塑料对多环芳烃的吸附作用：环境毒性及以儿童暴露为重点的人类健康风险评估

为解决微塑料(MPs)作为多环芳烃(PAHs)载体对淡水生态系统的潜在风险问题，研究人员在罗马尼亚Prahova和Ialomita河流域开展PAHs-MPs相互作用研究。通过分析水体、沉积物和MPs中PAHs的分布特征及吸附行为，发现MPs显著富集PAHs（最高达49.7 ng/g），生态风险评估显示沉积物PAHs存在中高风险，儿童群体非致癌风险高于成人。该研究为东欧地区淡水系统PAHs-MPs复合污染治理提供重要数据支撑。

　　

塑料污染已成为全球性环境问题，而直径小于5毫米的微塑料(MPs)更被称为"水中的PM2.5"。这些看似微小的颗粒却有着巨大的环境隐患——它们就像海绵一样，能够吸附水中的持久性有毒物质，尤其是多环芳烃(PAHs)这类强致癌物。在海洋环境中，这种现象已被广泛研究，但对于淡水系统，特别是东欧地区河流中MPs与PAHs的相互作用机制，科学家们仍知之甚少。更令人担忧的是，这些"毒物快递员"可能通过食物链进入人体，对儿童等敏感人群构成特殊威胁。

带着这些疑问，来自罗马尼亚国家工业生态研发院的Florinela Pirvu团队在《Water Research》发表了创新性研究。他们选择Prahova和Ialomita两条典型河流，系统分析了水体、沉积物和MPs中15种PAHs的分布特征。研究采用高效液相色谱荧光检测(HPLC-FLD)定量PAHs浓度，通过显微成像和显微拉曼光谱(μRaman)鉴定MPs类型，并建立毒性当量(TEQ_BaP)模型评估生态和健康风险。

研究结果揭示：

3.1. 环境样品中PAHs的赋存特征

水体中PAHs浓度呈现显著空间差异，Prahova河最高达0.0187 μg/L，Ialomita河为0.0176 μg/L。沉积物污染更为严重，Prahova河最高397 μg/kg干重，Ialomita河达875 μg/kg。令人警惕的是，MPs表现出对PAHs的显著富集效应，最高吸附量达49.7 ng/g，其中苯并[a]芘(BaP)等强致癌物占比突出。

3.2. MPs对PAHs的吸附特性

拉曼光谱鉴定出聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)等主要MPs类型。研究发现芳香族PS通过π-π堆积作用对PAHs吸附能力最强，而极性聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)则表现出独特的吸附-释放双相行为，在植物根系附近可释放22-29%的吸附PAHs。

3.3. 区域与全球数据的对比

与全球其他河流相比，罗马尼亚这两条河流的PAHs污染处于中等水平，但MPs负载PAHs的浓度与香港沿海(0.13-121.13 ng/g)相当，表明城市径流和工业排放的显著影响。

3.5. MPs的显微鉴定

通过Leica荧光显微镜观察到纤维、碎片等多种MPs形态，μRaman进一步识别出特征峰：PS在998 cm^-1处的苯环呼吸振动，PE在2860 cm^-1的CH₂费米共振双峰等，为MPs溯源提供关键证据。

3.7. 生态风险评估

基于效应区间低值(ERL)/中值(ERM)的评估显示，沉积物中PAHs对底栖生物构成潜在威胁，尤其是萘(Nap)和菲(Phe)接近ERL阈值。毒性当量计算表明，Prahova河SS7站点的TEQ_BaP高达32.54，远超安全限值。

3.8. 人类健康风险

致癌风险模型显示，虽然成人暴露量在安全范围内，但儿童群体的非致癌风险指数显著升高，其中Ialomita河BaP对儿童的致癌风险指数达4.36×10^-4，接近警戒水平。

这项研究首次系统揭示了罗马尼亚淡水系统中PAHs-MPs复合污染的特征，证实了MPs作为"污染物放大器"的生态效应。特别值得关注的是，研究首次报道了该地区儿童群体通过MPs暴露于PAHs的潜在健康风险，为制定针对性的环境监管政策提供了科学依据。研究者建议，未来应建立MPs-PAHs的长期监测网络，并优先考虑在污水处理厂升级微塑料去除工艺，以保护脆弱人群的生态健康安全。

研究的局限性在于仅采集了夏季样本，未来需要开展季节性动态监测。此外，拉曼光谱虽然能准确鉴定MPs类型，但对纳米级塑料的检测仍需开发更灵敏的方法。这些发现不仅填补了东欧地区PAHs-MPs研究的空白，也为全球淡水微塑料污染治理提供了重要参考。