研究背景：

可降解塑料的可降解特性使它们能够更快地形成微塑料(MPs)。因此，可降解的MPs很容易在地下环境中被运输。研究可降解MPs在多孔介质中的传输是必要和迫切的。然而，目前报道的MPs在多孔介质中的迁移研究主要集中在不可降解的微塑料上。可降解MPs作为典型的MPs来源，其在多孔介质中的运移行为至今尚未得到研究，这严重阻碍了其在土壤和地下水系统中的环境分布及其潜在风险的预测。PLA和PVC，分别是广泛使用的可降解和不可降解塑料之一。

研究内容：

西北农林科技大学资源与环境学院的Jiao Fei等人采用最常用的紫外线照射技术来模拟MPs的老化。结合DLVO理论，研究了不同流速、ISs、pH和阳离子共存条件下PLA、PVC和老化MPs在多孔介质中的输运。具体目的： (1)揭示可降解和不可降解MPs在多孔介质中迁移行为的差异;(2)阐明老化对MPs迁移率的影响。

主要研究结果：

1、波长为4000-500 cm-1的原始和老化MPs的FT-IR光谱(a: PLA和老化PLA, b: PVC和老化PVC)。老龄PLA在1730 cm−1处的特征峰强度较PLA增加，说明OH-C= O更丰富，老化的PVC在1050 cm−1、1730 cm−1和3330 cm−1处出现新的吸收峰。这些特征吸收峰分别对应于C-O-C/C-O-H、OH-C=O和-O-H。

2、原始和老化MPs (a-d C1s和e-h: O1s)的XPS谱。与原始PLA和PVC相比，老化PLA和老化PVC的O/C比分别提高了0.32和0.12。老化PLA的O/C比变化更明显。

3、不同溶液条件(a、b:流速，c、d:离子强度，e、f: pH, g、h:共存阳离子)下PLA和PVC在多孔介质中的BTCs。o官能团含量越丰富的MPs疏水性越弱，流动性越强，主导了PLA的高流动性和低沉积。

4、不同溶液条件(a、b:流速，c、d:离子强度，e、f: pH值，g、h:共存阳离子)下老化PLA和老化PVC在多孔介质中的BTCs。由于其o -官能团更丰富，老化MPs在溶液中的分散稳定性更好，且随着表面元素的变化，负电荷增加，Zeta电位降低。

研究结论：

MPs的迁移率受流速、ISs、pH和共存阳离子的影响。总的来说，MPs的输运能力遵循老化PLA > PLA >老化PVC > PVC的顺序。随着O官能团数量的增加，聚合物的亲水性增强，这不仅增加了聚合物的负电荷，降低了Zeta电位，而且促进了聚合物在多孔介质中的迁移。PLA对紫外线辐射更敏感，比PVC更容易老化。可降解MPs由于其丰富的O官能团而导致其更大的运输能力和更弱的沉积，这突出了对地下系统的潜在威胁，特别是在经历老化和不完全降解后。本研究结果为可降解MPs污染地下水的防治提供了理论依据。由于实际环境的复杂性，可降解MPs在共生污染物运输中的作用有待于进一步重视。

参考文献：

Transport of degradable/nondegradable and aged microplastics in porous media: Effects of physicochemical factors

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969722051981?via%3Dihub