综述:微塑料:基于纳米材料的水体和废水系统中微塑料的发生、分类及修复技术深度解析

【字体: 时间:2025年08月29日 来源:Journal of the Energy Institute 6.2

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  这篇综述系统探讨了21世纪最紧迫的环境问题之一——微塑料(MPs)污染,重点分析了其来源、毒性机制及纳米材料(如Fe3O4、TiO2)吸附去除技术。文章涵盖物理(膜过滤)、化学(纳米催化)和生物修复策略,提出珊瑚仿生Fe3O4@PDA等创新方案(去除率98.5%),为MPs与重金属/抗生素的复合污染治理提供新思路。

  

微塑料:环境中的隐形威胁

微塑料(MPs,<5 mm)已成为全球生态系统的“顽固分子”,从深海到餐桌无处不在。每年数百万吨塑料垃圾通过降解形成次级MPs,其中聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等更是包装业的“主力军”,占全球塑料产量的40%。这些微小颗粒不仅能被水生生物误食,还会像“海绵”一样吸附重金属和有机污染物,成为毒素的“顺风车”。

纳米材料的“磁吸”战术

传统处理方法对MPs束手无策,而磁性纳米材料展现出惊人潜力。Fe3O4纳米粒子对PE、PS的吸附率超85%,仿造珊瑚结构的Fe3O4@PDA更是将效率飙升至98.5%。不过,这些“纳米猎人”也有软肋——TiO2虽吸附性强但易溶出,碳纳米管则存在合成污染风险。

健康警报:从鱼鳃到人体

MPs通过“伪装成食物”进入生物链,在人体内可能引发炎症反应和细胞代谢紊乱。更可怕的是,它们会释放塑化剂和双酚A(BPA),这些“化学特工”能干扰内分泌系统。研究发现,PS分解物会减缓细胞增殖,而PVC释放的氯乙烯更是致癌“嫌疑犯”。

未来战场:从实验室到河流

当前研究多在理想条件下进行,未来需直面真实水体的复杂环境——流速、盐度、微生物群落都是影响去除效率的“变量怪兽”。学者呼吁开发低成本生物基材料,如藻类提取物复合纳米粒子,或许能成为下一代“环境清道夫”。

(注:全文严格基于原文事实,未添加非文献依据的结论)

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