冻融循环对厌氧消化与紫外预处理塑料的二次降解作用：从表面特性到环境归趋

本刊推荐：本研究通过模拟冻融循环（CFT）对经过厌氧消化（AD）和紫外（UV）预处理的聚氯乙烯（PVC）和聚乳酸（PLA）塑料薄膜的二次降解行为，揭示了CFT可剥离塑料表面脆性氧化层，促使微/纳米塑料（MNPs）释放，并显著改变塑料表面疏水性、含氧官能团含量及碎片化程度。该研究为“有机肥源”塑料在环境中的降解机制及生态风险评估提供了重要理论依据。

　　

Highlight

冻融循环（CFT）是寒冷地区冬春之交的典型环境特征，可能对塑料产生物理应力作用。本研究探讨了CFT对源自厌氧消化（AD）和AD+紫外（UV）暴露处理的聚氯乙烯（PVC）和聚乳酸（PLA）塑料薄膜表面变化的影响。研究发现，经过AD+UV处理后，PVC和PLA塑料薄膜表面变黄、变脆且粗糙。随后的CFT过程减轻了表面黄化现象，增加了AD和UV暴露期间塑料表面含氧基团的丰度，并促进了PLA塑料薄膜的破碎化。AD和UV处理削弱了塑料薄膜表面的疏水性，而CFT处理后其疏水性得到部分恢复。这一现象可归因于CFT应力剥离了塑料薄膜脆弱的氧化表层——CFT提取液中微/纳米塑料（MNPs）、总溶解固体（TDS）、塑料添加剂双酚A（BPA）的检出以及浊度上升均为此提供了证据。该研究强调，CFT应力可能是一个重要却常被忽视的环境过程，深刻影响“有机肥源”塑料的环境降解行为。

Conclusion

本研究强调，CFT对源自AD和UV处理的塑料可产生显著的二次效应。结果表明，CFT会使塑料薄膜更易褪色和碎片化，导致表面含氧基团部分减少。此外，CFT应力有助于恢复因AD和UV暴露而受损的塑料表面疏水性能。更重要的是，CFT可能剥离因AD和UV而形成的脆弱表面氧化层，促使微塑料和添加剂（如BPA）释放至环境中，从而对生态系统构成潜在风险。