微塑料吸附脱附抗生素和除草剂规律及对小球藻毒性研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiangxuehai0726
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微塑料污染已被广泛关注,环境中日益增多的微塑料,对环境和生物造成了一定的威胁。微塑料作为一种载体,可以吸附环境中的污染物,尤其是有机污染物,二者形成的复合体系,迁移至新环境时可能会发生脱附行为,除了会将污染物带入到新环境中,也可能对环境中的生物产生影响,目前复合体系的生物毒性尚无规律性定论。因而,研究微塑料与有机污染物之间的相互作用以及复合毒性效应对揭示微塑料的环境和生物风险具有重要意义。吸附研究表明在25℃、p H=7、有机污染物浓度为2 mg/L条件下,原始PA6(75μm)对磺胺甲恶唑(SMX)和麦草畏(DIC)的平衡吸附容量分别为0.089mg/g和0.049 mg/g,紫外老化后微塑料对两种有机污染物的吸附容量降低。老化前后的PA6微塑料吸附SMX和DIC的方式均为化学吸附,符合非均相多分子层吸附,吸附为放热、自发过程。吸附影响因素研究表明,微塑料吸附两种有机污染物均受静电作用影响显著。SMX和DIC从原始和老化的PA6微塑料上的脱附过程均主要受化学键控制。紫外老化PA6微塑料上的两种有机污染物的脱附率更高,在25℃、p H=7的纯水中,老化60 d的微塑料上SMX、DIC脱附率分别可达91.40%、73.46%。脱附等温线表明,SMX为单层脱附,DIC为多层脱附。SMX和DIC解吸迟滞系数均大于0,表明原始和紫外老化PA6微塑料对两种有机污染物的吸附与脱附过程为不完全可逆。紫外老化越长的PA6微塑料对小球藻生长和叶绿素合成的抑制性越强。微塑料与SMX或DIC形成的复合体系对小球藻的生长抑制性略低于单一SMX或DIC体系。老化60d的PA6与SMX或DIC复合体系对叶绿素b的合成毒性高于单一SMX或DIC体系。细胞氧化应激指标表明,经过96h毒性试验,与单一SMX体系相比,原始和老化的PA6微塑料与SMX的复合体系中小球藻细胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)的含量提高不明显;相较于单一DIC体系,老化后PA6微塑料与DIC复合体系中SOD、CAT和MDA含量提高,表明二者对小球藻细胞的损伤效应起一定协同作用。
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