由于具有廉价、耐用和适应性强等优点,塑料产品被广泛地应用于人类的日常生活和工业生产中,已经成为了现代生活中的最重要的组成部分,全球的塑料年产量呈现逐年增长的趋势。塑料废物会不可避免地释放到环境中,经过长期的环境老化过程和生物降解的协同作用,会逐渐破碎形成微塑料,甚至是纳米塑料。水生环境是微塑料的重要汇集地,同时也会富集重金属污染物。虽然已有前人研究了微塑料与重金属之间的相互作用,但是生物可降解微塑料和轮胎磨损颗粒与金属离子的界面吸附行为依然知之甚少。基于此,本研究首先评估了环境老化作用对微塑料物理化学性质的影响,随后详细地探究了典型老化微塑料与重金属铅和铜的界面吸附行为,为阐明微塑料与共存污染物在水生环境中的相互作用及潜在风险提供了理论依据。本文的主要研究工作及成果概括为以下3个部分:第1部分较全面地评估了微塑料的环境老化作用。采用目测、扫描电镜、比表面积及孔径分析、粒径分布、接触角、Zeta电位、傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱分析等一系列表征方法,评估了紫外光辐射和机械磨损对常规聚苯乙烯微塑料（PS）、生物可降解聚乳酸微塑料（PLA）和轮胎磨损颗粒（TWP）的影响。与此同时,还研究了在水环境中老化微塑料表面生物膜的定殖特征和微生物群落丰度。紫外光老化作用能显著改变PS和PLA的表面形貌和比表面积及孔径,潜在地破坏聚合物结构进而产生更小颗粒的微塑料,并能增大Zeta电位的带负电荷变化区间,而羰基指数和氧/碳比的增加表明了微塑料表面含氧官能团的增加;机械磨损则主要是对TWP的表面形貌产生破损作用。此外,经过35天的实际污水定殖实验,老化微塑料的表面形成了一层生物膜,其中变形菌门和拟杆菌门是最丰富的微生物类群。值得注意的是,不同老化微塑料之间、微塑料与木屑之间的细菌群落结构存在一定的差异。第2部分研究了典型老化微塑料和原始微塑料对水环境中重金属铅（Pb（Ⅱ））和铜（Cu（Ⅱ））的吸附行为。以紫外光老化的聚苯乙烯（UV-PS）、紫外光老化的聚乳酸（UV-PLA）和机械磨损得到的TWP作为典型老化微塑料,以Pb（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）为典型的重金属污染物,探究了 3种老化微塑料和2种原始微塑料（PS和PLA）与金属离子之间的吸附行为。通过准二级动力学模型、准一级动力学模型和粒间扩散模型来研究微塑料的吸附动力学,通过Langmuir和Freundlich模型来研究微塑料吸附等温线。准二阶动力学均能很好地拟合对5种微塑料对Pb（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）的吸附动力学过程,这表明微塑料与金属离子之间的吸附行为均是化学吸附起主导作用。就吸附能力而言,UV-PLA、TWP和PLA对Pb（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）的吸附量较高。此外,老化微塑料对金属离子的吸附能力普遍要强于原始微塑料。环境老化作用能显著地改变微塑料的物理化学性质,进而可能影响老化微塑料对金属离子的吸附行为。通过分析可知:表面形貌、比表面积、孔积和结晶度的变化与微塑料的吸附能力有着密切的关系,而生产原材料的差异、静电作用和含氧官能团等化学性质则是影响吸附能力和机理的主要原因。第3部分在第2部分的基础上,进一步调查了环境因素（pH、腐殖酸、盐度、表面活性剂、Cu（Ⅱ）共存和悬浮泥沙）和解吸行为（底泥解吸和水环境解吸）对老化微塑料（UV-PLA、UV-PS和TWP）吸附Pb（Ⅱ）的影响。pH、盐度和表面活性剂显著地增加了老化微塑料对Pb（Ⅱ）的吸附能力,不同的环境因素在不同的浓度表现出差异性的促进吸附作用;共存Cu（Ⅱ）的加入抑制了老化微塑料对Pb（Ⅱ）的吸附;腐殖酸则表现为低浓度促进吸附作用,高浓度抑制吸附作用;悬浮泥沙对老化微塑料吸附Pb（Ⅱ）的影响机制是复杂的。对于老化微塑料的解吸行为,吸附Pb（Ⅱ）达到平衡的聚乳酸微塑料（Pb-laden UV-PLA）具有最强的解吸能力。此外,环境因素能显著影响3种老化微塑料的解吸行为,腐殖酸抑制了老化微塑料在底泥环境中的Pb（Ⅱ）解吸行为,而盐度则能促进老化微塑料在底泥环境中的Pb（Ⅱ）解吸;腐殖酸和盐度均促进了 3种老化微塑料在复杂水生环境中的Pb（Ⅱ）解吸行为,其中腐殖酸的影响要大于盐度。本论文较全面地研究了微塑料的环境老化作用及其对重金属吸附行为的影响,阐明了典型老化微塑料与金属离子Pb（Ⅱ）和Cu（Ⅱ）的界面吸附行为,为评估水生环境中微塑料与共存污染物的潜在风险提供了一些有意义的信息。