微塑料對(duì)典型污染物的攜帶機(jī)制：基于多案例的深度剖析一、引言1.1研究背景與意義塑料制品以其質(zhì)輕、耐用、成本低等諸多優(yōu)勢(shì)，在過去幾十年間被廣泛應(yīng)用于人類生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域。從日常的包裝材料、一次性餐具，到工業(yè)生產(chǎn)中的各類零部件，塑料制品無處不在。然而，隨著塑料制品使用量的急劇增加，其廢棄物的產(chǎn)生量也隨之飆升，塑料污染逐漸演變成一個(gè)嚴(yán)峻的全球性環(huán)境問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自20世紀(jì)50年代以來，全球累計(jì)生產(chǎn)了超過80億噸塑料，其中大部分最終成為了難以降解的垃圾，在自然環(huán)境中不斷累積。微塑料作為塑料污染的一種特殊形式，是指粒徑小于5毫米的塑料顆?；蛩槠@一概念最早由英國科學(xué)家于2004年提出。微塑料根據(jù)其來源可分為初生微塑料和次生微塑料。初生微塑料是指在生產(chǎn)過程中直接制造出來的微小塑料顆粒，常見于化妝品、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、工業(yè)研磨劑等，如一些磨砂洗面奶中添加的塑料微珠；次生微塑料則是由大型塑料垃圾在自然環(huán)境中，經(jīng)過物理磨損、紫外線輻射、化學(xué)氧化和生物降解等作用逐漸破碎分解而成，像廢棄的塑料瓶、塑料袋在長(zhǎng)期的日曬雨淋后破碎形成的微小顆粒。微塑料在環(huán)境中的分布極為廣泛，涵蓋了海洋、淡水、土壤、大氣等各個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。在海洋中，從表層海水到深海海底，從極地到熱帶海域，均檢測(cè)到了微塑料的存在。海洋中的微塑料通過洋流運(yùn)動(dòng)、潮汐作用等在全球范圍內(nèi)擴(kuò)散，一些偏遠(yuǎn)的海域和海島也未能幸免。據(jù)估算，全球海洋中漂浮的微塑料數(shù)量已超過5×1012個(gè)，其總重量可達(dá)數(shù)百萬噸。在淡水環(huán)境中，河流、湖泊、水庫等水體也受到了不同程度的微塑料污染，河流作為陸地與海洋之間的重要紐帶，將陸地上的微塑料源源不斷地輸送到海洋中。土壤中的微塑料來源主要包括農(nóng)用塑料薄膜、污水灌溉、污泥農(nóng)用以及垃圾填埋等，研究表明，在一些農(nóng)田、菜地和果園土壤中，微塑料的含量高達(dá)每千克數(shù)萬甚至數(shù)十萬個(gè)。此外，微塑料還能通過大氣傳輸，以氣溶膠的形式存在于空氣中，并隨著降雨、降雪等降水過程沉降到地面，進(jìn)一步擴(kuò)大了其污染范圍。微塑料對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的潛在威脅日益受到關(guān)注。在生態(tài)系統(tǒng)方面，微塑料因其微小的粒徑和化學(xué)穩(wěn)定性，極易被生物體誤食。對(duì)于水生生物而言，微塑料可能導(dǎo)致其消化系統(tǒng)堵塞、攝食減少、生長(zhǎng)發(fā)育受阻甚至死亡。例如，研究發(fā)現(xiàn)一些浮游生物、魚類和貝類等體內(nèi)都檢測(cè)到了微塑料，這些微塑料在生物體內(nèi)積累，可能影響其正常的生理功能，進(jìn)而破壞整個(gè)食物鏈和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，微塑料會(huì)改變土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，影響土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響，降低土壤的生態(tài)服務(wù)功能。微塑料對(duì)人類健康的影響也不容忽視。人類通過多種途徑暴露于微塑料中，如飲用含有微塑料的水、食用受微塑料污染的食物以及呼吸含有微塑料顆粒的空氣等。微塑料進(jìn)入人體后，可能會(huì)對(duì)消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等產(chǎn)生不良影響。一些研究還發(fā)現(xiàn)，微塑料表面能夠吸附環(huán)境中的重金屬、有機(jī)污染物等有毒有害物質(zhì)，當(dāng)微塑料進(jìn)入生物體后，這些污染物可能會(huì)被釋放出來，進(jìn)一步加劇對(duì)生物體的毒害作用。微塑料本身不僅是一種污染物，更重要的是它具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠作為載體攜帶其他典型污染物，如重金屬（汞、鎘、鉛、銅等）、有機(jī)污染物（多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥等）以及病原體等。這些污染物在微塑料表面的吸附和累積，使得微塑料成為了一個(gè)移動(dòng)的“污染源”，極大地增加了污染物在環(huán)境中的遷移、擴(kuò)散和生物可利用性，從而對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成了更為復(fù)雜和嚴(yán)重的威脅。例如，微塑料可以吸附水體中的重金屬離子，隨著微塑料在食物鏈中的傳遞，重金屬離子可能會(huì)在生物體內(nèi)不斷富集，最終對(duì)高營養(yǎng)級(jí)生物包括人類造成危害；微塑料吸附的有機(jī)污染物在合適的條件下可能會(huì)解吸出來，進(jìn)入周圍環(huán)境，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成二次污染。深入研究微塑料對(duì)典型污染物的攜帶機(jī)制，對(duì)于全面理解微塑料在環(huán)境中的行為、準(zhǔn)確評(píng)估其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)以及制定有效的污染防控策略具有至關(guān)重要的意義。一方面，有助于揭示微塑料與典型污染物之間的相互作用規(guī)律，了解污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程，為預(yù)測(cè)微塑料和污染物的環(huán)境歸趨提供科學(xué)依據(jù)；另一方面，通過掌握攜帶機(jī)制，可以針對(duì)性地開發(fā)出更有效的微塑料污染治理技術(shù)和方法，減少微塑料及其攜帶污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的危害，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人類健康，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀自微塑料被發(fā)現(xiàn)以來，國內(nèi)外眾多學(xué)者圍繞其對(duì)典型污染物的攜帶機(jī)制展開了廣泛而深入的研究，取得了一系列具有重要價(jià)值的成果。在國外，早期研究主要聚焦于海洋環(huán)境中微塑料對(duì)有機(jī)污染物和重金屬的吸附。2009年，Teuten等人的研究表明，微塑料能夠吸附多氯聯(lián)苯（PCBs）和多環(huán)芳烴（PAHs）等疏水性有機(jī)污染物，且吸附量與微塑料的比表面積、污染物的濃度及環(huán)境條件密切相關(guān)。他們發(fā)現(xiàn)，隨著微塑料在海水中暴露時(shí)間的增加，其對(duì)有機(jī)污染物的吸附量逐漸上升，揭示了微塑料在海洋環(huán)境中作為有機(jī)污染物載體的重要作用。隨后，2013年，Browne等人的研究進(jìn)一步證實(shí)，微塑料對(duì)重金屬如銅、鉛、鋅等也具有較強(qiáng)的吸附能力，并且微塑料表面的化學(xué)性質(zhì)會(huì)顯著影響其對(duì)重金屬的吸附行為。例如，表面帶有羥基、羧基等官能團(tuán)的微塑料對(duì)重金屬離子的吸附能力更強(qiáng)，這為理解微塑料與重金屬之間的相互作用提供了關(guān)鍵依據(jù)。近年來，國外研究在微塑料攜帶污染物的運(yùn)輸與釋放機(jī)制方面取得了新的突破。2019年，L?der和Gerdts通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，微塑料在水體中的遷移過程中，會(huì)隨著水流和生物運(yùn)動(dòng)將所攜帶的污染物傳輸?shù)讲煌膮^(qū)域，擴(kuò)大了污染范圍。他們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)微塑料進(jìn)入生物體內(nèi)后，在生物體內(nèi)的生理環(huán)境下，微塑料會(huì)發(fā)生解吸作用，釋放出所攜帶的污染物，對(duì)生物體造成潛在危害，這一研究成果加深了人們對(duì)微塑料污染生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)。在國內(nèi)，相關(guān)研究起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速。早期研究主要集中在微塑料的檢測(cè)方法和在不同環(huán)境介質(zhì)中的分布特征。2015年，周倩等人建立了一套針對(duì)土壤中微塑料的高效檢測(cè)方法，為后續(xù)研究土壤中微塑料對(duì)污染物的攜帶機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。此后，2017年，丁劍楠等人對(duì)淡水環(huán)境中微塑料的賦存、來源進(jìn)行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)淡水環(huán)境中的微塑料主要來源于生活污水排放、農(nóng)業(yè)活動(dòng)和工業(yè)廢水等，這為理解淡水環(huán)境中微塑料與污染物的相互作用提供了背景信息。在微塑料對(duì)典型污染物攜帶機(jī)制的研究方面，國內(nèi)學(xué)者也取得了顯著進(jìn)展。2019年，李愛峰等人通過實(shí)驗(yàn)研究了水環(huán)境中微塑料對(duì)重金屬和有機(jī)污染物的吸附特性，發(fā)現(xiàn)微塑料對(duì)不同類型污染物的吸附能力存在差異，且環(huán)境因素如pH值、離子強(qiáng)度等對(duì)吸附過程有重要影響。例如，在酸性條件下，微塑料對(duì)重金屬的吸附能力會(huì)增強(qiáng)，而高離子強(qiáng)度則會(huì)抑制微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附。2020年，武芳竹等人研究了海洋微塑料對(duì)持久性有機(jī)污染物（POPs）的吸附機(jī)制，發(fā)現(xiàn)微塑料與POPs之間存在多種相互作用方式，包括范德華力、氫鍵和π-π堆積等，這些作用共同決定了POPs在微塑料上的吸附行為。盡管國內(nèi)外在微塑料對(duì)典型污染物攜帶機(jī)制的研究方面已經(jīng)取得了豐富的成果，但仍存在一些不足之處。一方面，現(xiàn)有的研究大多集中在單一污染物與微塑料的相互作用，而實(shí)際環(huán)境中微塑料往往同時(shí)吸附多種污染物，多種污染物之間可能存在協(xié)同或拮抗作用，這方面的研究還相對(duì)較少。另一方面，目前的研究主要以實(shí)驗(yàn)室模擬為主，缺乏對(duì)自然環(huán)境中微塑料攜帶污染物行為的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和實(shí)地研究，導(dǎo)致研究結(jié)果與實(shí)際環(huán)境情況可能存在一定的偏差。此外，對(duì)于微塑料攜帶污染物后在食物鏈中的傳遞規(guī)律以及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的綜合影響，也需要進(jìn)一步深入研究。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究旨在全面深入地探究微塑料對(duì)典型污染物的攜帶機(jī)制，具體研究?jī)?nèi)容涵蓋以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：微塑料對(duì)典型污染物的攜帶方式：詳細(xì)剖析微塑料與典型污染物之間的相互作用模式，明確微塑料對(duì)重金屬（如汞、鎘、鉛、銅等）、有機(jī)污染物（如多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯、農(nóng)藥等）以及病原體等典型污染物的主要攜帶方式，究竟是通過表面吸附、離子交換，還是形成化學(xué)鍵合等方式實(shí)現(xiàn)攜帶，深入分析不同攜帶方式的特點(diǎn)及作用過程。微塑料對(duì)典型污染物的吸附與解吸機(jī)制：從微觀層面深入研究典型污染物在微塑料表面的吸附過程，探究分子間作用力（如范德華力、氫鍵等）、化學(xué)反應(yīng)（如絡(luò)合反應(yīng)、酸堿反應(yīng)等）以及微塑料的表面特性（如比表面積、表面官能團(tuán)、電荷性質(zhì)等）在吸附機(jī)制中所起的作用。同時(shí)，研究吸附在微塑料上的污染物在不同環(huán)境條件下的解吸過程，分析解吸的影響因素及解吸動(dòng)力學(xué)，為理解污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化提供理論基礎(chǔ)。微塑料攜帶典型污染物的影響因素：系統(tǒng)研究微塑料自身的物理化學(xué)性質(zhì)（如粒徑大小、形狀、化學(xué)組成、結(jié)晶度等）、環(huán)境因素（如pH值、溫度、離子強(qiáng)度、溶解氧、光照等）以及其他環(huán)境物質(zhì)（如腐殖質(zhì)、膠體、微生物等）對(duì)微塑料攜帶典型污染物能力和行為的影響，明確各因素之間的相互作用關(guān)系以及它們?cè)诓煌h(huán)境場(chǎng)景下對(duì)攜帶機(jī)制的綜合影響。微塑料對(duì)典型污染物的運(yùn)輸與釋放機(jī)制：研究微塑料在不同環(huán)境介質(zhì)（如水體、土壤、大氣等）中的遷移過程，分析水流、風(fēng)力、生物活動(dòng)等因素對(duì)微塑料遷移的影響，以及微塑料在遷移過程中如何將所攜帶的污染物運(yùn)輸?shù)讲煌瑓^(qū)域，擴(kuò)大污染范圍。同時(shí)，探究微塑料在生物體內(nèi)或特定環(huán)境條件下釋放所攜帶污染物的機(jī)制，包括生物降解、光降解、化學(xué)分解等過程對(duì)污染物釋放的影響，評(píng)估釋放出的污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的潛在風(fēng)險(xiǎn)。典型案例分析：選取具有代表性的環(huán)境區(qū)域（如海洋、河流、湖泊、農(nóng)田等），對(duì)微塑料及其攜帶典型污染物的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和監(jiān)測(cè)，分析不同環(huán)境中微塑料的來源、分布特征以及所攜帶典型污染物的種類和濃度水平。通過對(duì)實(shí)際案例的深入研究，驗(yàn)證和完善實(shí)驗(yàn)室研究得出的攜帶機(jī)制理論，為制定針對(duì)性的污染防控策略提供實(shí)際依據(jù)。1.3.2研究方法為實(shí)現(xiàn)上述研究目標(biāo)，本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法，確保研究的科學(xué)性、全面性和深入性：文獻(xiàn)綜述法：全面收集和梳理國內(nèi)外關(guān)于微塑料對(duì)典型污染物攜帶機(jī)制的相關(guān)文獻(xiàn)資料，包括學(xué)術(shù)期刊論文、研究報(bào)告、學(xué)位論文等。對(duì)已有研究成果進(jìn)行系統(tǒng)分析和總結(jié)，了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)和存在的問題，明確本研究的切入點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，為后續(xù)研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。實(shí)驗(yàn)研究法：通過實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)，研究微塑料對(duì)典型污染物的吸附、解吸、運(yùn)輸和釋放等過程。制備不同類型和性質(zhì)的微塑料樣品，配置含有典型污染物的模擬溶液或土壤體系，在控制變量的條件下，研究不同因素對(duì)微塑料攜帶典型污染物機(jī)制的影響。運(yùn)用各種分析測(cè)試技術(shù)（如掃描電子顯微鏡、傅里葉變換紅外光譜、X射線光電子能譜、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀等）對(duì)微塑料和污染物的物理化學(xué)性質(zhì)、吸附解吸行為等進(jìn)行表征和分析，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，揭示攜帶機(jī)制的內(nèi)在規(guī)律。案例分析法：選擇典型的海洋、河流、湖泊和農(nóng)田等環(huán)境區(qū)域作為研究對(duì)象，進(jìn)行實(shí)地采樣和監(jiān)測(cè)。采集水樣、土樣、生物樣品等，分析其中微塑料的含量、類型、分布以及所攜帶典型污染物的種類和濃度。結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境特征、人類活動(dòng)等因素，深入分析微塑料及其攜帶污染物的來源、遷移轉(zhuǎn)化途徑和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，為實(shí)際環(huán)境中的微塑料污染治理提供科學(xué)依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。二、微塑料與典型污染物概述2.1微塑料的定義、分類與來源微塑料，作為塑料污染領(lǐng)域的關(guān)鍵研究對(duì)象，通常被定義為粒徑小于5毫米的塑料顆粒、碎片、纖維或薄膜。這一微小的尺寸界定使得微塑料能夠在各種環(huán)境介質(zhì)中廣泛分布，并參與復(fù)雜的環(huán)境過程。微塑料的概念自2004年由英國普利茅斯大學(xué)的Thompson等人首次提出后，便迅速引起了全球科學(xué)界和公眾的關(guān)注，開啟了對(duì)這一新型污染物深入研究的新篇章。根據(jù)其形成方式和來源，微塑料可分為初級(jí)微塑料和次級(jí)微塑料兩大主要類別。初級(jí)微塑料是指在生產(chǎn)過程中直接制造出來的微小塑料顆粒，這些顆粒從一開始就被設(shè)計(jì)成微觀尺寸，以便應(yīng)用于特定的工業(yè)或消費(fèi)產(chǎn)品中。在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品領(lǐng)域，如牙膏、洗面奶、沐浴露等，常添加塑料微珠作為磨砂或去角質(zhì)成分，這些微珠即為典型的初級(jí)微塑料。它們通常具有規(guī)則的形狀和均勻的粒徑，能夠?yàn)楫a(chǎn)品提供特定的物理性能。在工業(yè)生產(chǎn)中，塑料母粒作為塑料制品的基礎(chǔ)原料，也是初級(jí)微塑料的一種形式。塑料母粒在加工成各種塑料制品之前，以微小顆粒的形態(tài)存在，廣泛應(yīng)用于塑料注塑、吹塑等成型工藝中。在合成纖維制造過程中，纖維狀的初級(jí)微塑料也會(huì)隨著合成纖維的生產(chǎn)而進(jìn)入環(huán)境。例如，聚酯纖維、尼龍纖維等在生產(chǎn)和加工過程中，可能會(huì)產(chǎn)生微小的纖維碎片，這些碎片就是初級(jí)微塑料的一種表現(xiàn)形式，它們會(huì)隨著衣物的洗滌、磨損等過程進(jìn)入水體和土壤等環(huán)境介質(zhì)中。次級(jí)微塑料則是由大型塑料制品在自然環(huán)境中經(jīng)過一系列物理、化學(xué)和生物作用逐漸破碎、降解而形成的。風(fēng)化作用是大型塑料轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)微塑料的重要物理過程之一。在自然環(huán)境中，塑料制品長(zhǎng)期暴露在陽光、風(fēng)力、雨水等自然因素的作用下，表面會(huì)逐漸磨損、剝落，形成較小的碎片。例如，廢棄的塑料瓶、塑料袋在戶外經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬后，表面會(huì)出現(xiàn)裂紋、破損，逐漸破碎成更小的顆粒。機(jī)械磨損也是次級(jí)微塑料形成的重要原因。塑料制品在使用過程中，與其他物體的摩擦、碰撞會(huì)導(dǎo)致其表面材料脫落，形成微塑料顆粒。如汽車輪胎在行駛過程中與路面摩擦，會(huì)產(chǎn)生大量的微塑料顆粒，這些顆粒隨著雨水沖刷等途徑進(jìn)入環(huán)境中?；瘜W(xué)氧化和生物降解過程也會(huì)促進(jìn)大型塑料的分解。塑料制品在環(huán)境中會(huì)受到氧氣、臭氧、微生物等的作用，發(fā)生化學(xué)氧化和生物降解反應(yīng)，使塑料分子鏈斷裂，從而形成微塑料。例如，一些生物可降解塑料在土壤中會(huì)被微生物分解，產(chǎn)生微塑料碎片。微塑料的來源極為廣泛，幾乎涵蓋了人類生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。在日常生活中，塑料制品的廣泛使用是微塑料的主要來源之一。一次性塑料制品，如一次性餐具、塑料袋、塑料吸管等，由于其使用后往往被隨意丟棄，在環(huán)境中容易破碎分解，成為微塑料的重要來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年消耗的一次性塑料制品數(shù)量巨大，這些塑料制品在使用后大部分進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)或自然環(huán)境中，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化、降解等作用，產(chǎn)生大量的微塑料。洗滌合成衣物也是微塑料的一個(gè)重要來源。合成纖維衣物在洗滌過程中，纖維表面會(huì)脫落微小的塑料纖維，這些纖維隨著洗滌廢水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，部分未能被有效截留的纖維則會(huì)排放到自然水體中。研究表明，每次洗滌合成纖維衣物，都會(huì)釋放出數(shù)千根微塑料纖維，長(zhǎng)期積累下來，對(duì)環(huán)境造成的影響不容小覷。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，塑料制造業(yè)、塑料加工行業(yè)以及相關(guān)的化工產(chǎn)業(yè)都會(huì)產(chǎn)生微塑料。塑料制造過程中，原料的運(yùn)輸、儲(chǔ)存以及生產(chǎn)設(shè)備的清洗等環(huán)節(jié)，都可能導(dǎo)致微塑料的泄漏和排放。塑料加工行業(yè)在生產(chǎn)塑料制品時(shí)，如注塑、吹塑、擠出等工藝過程中，會(huì)產(chǎn)生一定量的邊角料和碎屑，這些廢棄物如果處理不當(dāng)，也會(huì)成為微塑料的來源。一些工業(yè)產(chǎn)品，如油漆、涂料、油墨等，其中可能含有微塑料成分，在使用過程中，這些微塑料會(huì)隨著產(chǎn)品的應(yīng)用而進(jìn)入環(huán)境。農(nóng)業(yè)活動(dòng)中，農(nóng)用塑料薄膜的廣泛使用也會(huì)產(chǎn)生大量的微塑料。農(nóng)用塑料薄膜在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中用于保溫、保濕、除草等目的，但使用后往往難以完全回收，殘留在土壤中的塑料薄膜在自然環(huán)境中會(huì)逐漸破碎分解，形成微塑料。據(jù)調(diào)查，在一些長(zhǎng)期使用塑料薄膜的農(nóng)田中，土壤中微塑料的含量明顯高于其他區(qū)域。此外，污水灌溉、污泥農(nóng)用等農(nóng)業(yè)活動(dòng)也可能將微塑料帶入土壤環(huán)境。污水處理廠的出水中可能含有微塑料，當(dāng)這些水用于灌溉農(nóng)田時(shí)，微塑料會(huì)隨之進(jìn)入土壤。污泥中也可能含有微塑料，在污泥農(nóng)用過程中，微塑料會(huì)被施用到土壤中，對(duì)土壤生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生潛在影響。2.2典型污染物的種類與危害典型污染物作為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，其種類繁多，對(duì)環(huán)境和生物產(chǎn)生的危害具有復(fù)雜性和多樣性。這些污染物在微塑料的攜帶作用下，在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為更為復(fù)雜，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的潛在威脅也進(jìn)一步加劇。重金屬污染物是典型污染物中的重要類別，包括汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鎳（Ni）等。這些重金屬在自然環(huán)境中難以降解，具有較強(qiáng)的生物累積性和毒性。汞是一種具有高度神經(jīng)毒性的重金屬，它可以通過大氣、水和土壤等環(huán)境介質(zhì)進(jìn)入生物體。在水體中，汞會(huì)被微生物轉(zhuǎn)化為甲基汞，甲基汞具有極強(qiáng)的脂溶性，容易在生物體內(nèi)富集，尤其是在魚類等水生生物體內(nèi)。人類食用受汞污染的魚類后，甲基汞會(huì)在人體內(nèi)蓄積，損害神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致水俁病等嚴(yán)重疾病，表現(xiàn)為肢體麻木、運(yùn)動(dòng)失調(diào)、語言和聽力障礙等癥狀。鎘是一種對(duì)人體腎臟和骨骼具有嚴(yán)重危害的重金屬。工業(yè)排放、礦山開采等活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致鎘進(jìn)入土壤和水體環(huán)境。農(nóng)作物吸收土壤中的鎘后，會(huì)通過食物鏈傳遞給人類。長(zhǎng)期攝入含鎘食物會(huì)導(dǎo)致腎臟功能受損，出現(xiàn)蛋白尿、糖尿等癥狀，還會(huì)引起骨質(zhì)疏松、骨骼疼痛等疾病，如日本的痛痛病就是由于長(zhǎng)期食用受鎘污染的大米所致。鉛對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)等都有不良影響。兒童對(duì)鉛的吸收能力較強(qiáng)，鉛中毒會(huì)影響兒童的智力發(fā)育，導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力下降、注意力不集中等問題。此外，鉛還會(huì)干擾人體的造血功能，引起貧血等癥狀。有機(jī)污染物也是一類常見的典型污染物，涵蓋多環(huán)芳烴（PAHs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）、農(nóng)藥、酚類化合物等。多環(huán)芳烴是由兩個(gè)或兩個(gè)以上苯環(huán)稠合在一起形成的有機(jī)化合物，常見的有萘、蒽、菲、芘等。多環(huán)芳烴具有致癌、致畸和致突變性，主要來源于化石燃料的不完全燃燒、工業(yè)廢氣排放、汽車尾氣等。例如，苯并芘是一種具有強(qiáng)致癌性的多環(huán)芳烴，長(zhǎng)期暴露于含有苯并芘的環(huán)境中，會(huì)增加患肺癌、皮膚癌等癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。多氯聯(lián)苯是一類人工合成的有機(jī)化合物，曾被廣泛應(yīng)用于電力設(shè)備、塑料增塑劑、油墨等領(lǐng)域。多氯聯(lián)苯具有化學(xué)穩(wěn)定性高、難降解、脂溶性強(qiáng)等特點(diǎn)，容易在生物體內(nèi)蓄積。它會(huì)干擾生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)，影響生殖和發(fā)育，還會(huì)對(duì)免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成損害。農(nóng)藥是用于防治農(nóng)業(yè)病蟲害、雜草等的化學(xué)物質(zhì)，常見的有有機(jī)氯農(nóng)藥、有機(jī)磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯類農(nóng)藥等。農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大量使用，雖然提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，但也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。農(nóng)藥殘留會(huì)污染土壤、水體和農(nóng)產(chǎn)品，對(duì)非靶標(biāo)生物造成危害。有機(jī)氯農(nóng)藥如滴滴涕（DDT），曾經(jīng)在全球范圍內(nèi)廣泛使用，由于其具有高殘留性和生物累積性，對(duì)鳥類、魚類等野生動(dòng)物的生存造成了嚴(yán)重威脅，導(dǎo)致鳥類蛋殼變薄、孵化率降低等問題。酚類化合物是指芳香烴中苯環(huán)上的氫原子被羥基取代所生成的化合物，常見的有苯酚、甲酚等。酚類化合物具有毒性，會(huì)對(duì)水生生物的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等造成損害，影響其生長(zhǎng)和繁殖。此外，酚類化合物還會(huì)使水體產(chǎn)生異味，降低水體的使用價(jià)值。除了重金屬和有機(jī)污染物，病原體也是一類不容忽視的典型污染物。病原體包括細(xì)菌、病毒、真菌、寄生蟲等，它們可以附著在微塑料表面，隨著微塑料的遷移而傳播。在水體中，微塑料可能攜帶大腸桿菌、沙門氏菌等致病菌，這些致病菌進(jìn)入人體后，會(huì)引發(fā)腸道感染、食物中毒等疾病。一些研究還發(fā)現(xiàn)，微塑料可以吸附病毒，如噬菌體等，雖然目前對(duì)于微塑料攜帶病毒對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康的影響還不完全清楚，但這種潛在的風(fēng)險(xiǎn)值得關(guān)注。在土壤中，微塑料攜帶的病原體可能會(huì)影響土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)而影響土壤的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，如土壤的肥力、養(yǎng)分循環(huán)等。2.3微塑料與典型污染物的相互作用在復(fù)雜的自然環(huán)境中，微塑料與典型污染物有著極高的相遇幾率。就拿海洋環(huán)境來說，工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)有效處理就排入海洋，其中既含有微塑料，又含有重金屬、有機(jī)污染物等典型污染物。河流作為連接陸地與海洋的重要紐帶，會(huì)將陸地上的微塑料和各類污染物攜帶至海洋。在河口地區(qū)，大量的微塑料與來自農(nóng)業(yè)面源污染的農(nóng)藥、化肥，以及工業(yè)排放的重金屬等污染物在此匯聚。在土壤環(huán)境中，農(nóng)用塑料薄膜在長(zhǎng)期使用后破碎形成微塑料，同時(shí)，土壤中本身就存在的重金屬（如自然成土過程中積累的重金屬，以及工業(yè)活動(dòng)導(dǎo)致的重金屬污染）和有機(jī)污染物（如殘留的農(nóng)藥、石油類污染物等）與微塑料相互接觸。大氣中的微塑料可通過風(fēng)力傳輸，與空氣中的氣態(tài)污染物（如多環(huán)芳烴等揮發(fā)性有機(jī)污染物）相遇，隨著降雨等過程沉降到地面，進(jìn)一步與土壤和水體中的污染物相互作用。吸附作用是微塑料與典型污染物之間最常見的相互作用之一。微塑料具有較大的比表面積和豐富的表面官能團(tuán)，這使其能夠通過多種方式吸附典型污染物。表面吸附是一種物理吸附過程，主要基于范德華力，微塑料表面與污染物分子之間存在微弱的相互吸引作用，使得污染物分子能夠附著在微塑料表面。對(duì)于一些疏水性有機(jī)污染物，如多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯，微塑料的疏水性表面為其提供了良好的吸附位點(diǎn)，通過疏水作用，這些有機(jī)污染物能夠在微塑料表面富集。研究表明，聚苯乙烯微塑料對(duì)多環(huán)芳烴菲的吸附過程中，隨著菲的濃度增加，微塑料表面的吸附位點(diǎn)逐漸被占據(jù)，吸附量不斷上升。微塑料表面的官能團(tuán)也在吸附過程中發(fā)揮著重要作用。當(dāng)微塑料表面帶有羥基（-OH）、羧基（-COOH）等官能團(tuán)時(shí)，能夠與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。例如，羧基中的氧原子可以與重金屬離子形成配位鍵，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的吸附。聚乙烯微塑料在經(jīng)過氧化處理后，表面引入了羧基官能團(tuán)，對(duì)銅離子的吸附能力顯著增強(qiáng)。離子交換也是微塑料吸附重金屬的重要方式之一。微塑料表面的可交換離子（如氫離子、鈉離子等）能夠與溶液中的重金屬離子發(fā)生交換，使重金屬離子吸附到微塑料表面。在含有鉛離子的溶液中，微塑料表面的氫離子可以與鉛離子進(jìn)行交換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉛離子的吸附。在一定條件下，微塑料吸附的典型污染物會(huì)發(fā)生解吸作用，重新釋放到環(huán)境中。環(huán)境因素的變化是導(dǎo)致解吸的重要原因之一。當(dāng)溶液的pH值發(fā)生改變時(shí)，微塑料表面的電荷性質(zhì)和官能團(tuán)的解離狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，從而影響污染物與微塑料之間的相互作用。在酸性條件下，微塑料表面的羧基會(huì)發(fā)生質(zhì)子化，與重金屬離子之間的絡(luò)合作用減弱，導(dǎo)致重金屬離子解吸。研究發(fā)現(xiàn)，在pH值為4的溶液中，吸附在微塑料上的鎘離子解吸率明顯高于pH值為7的溶液。溫度的升高也會(huì)加快分子的熱運(yùn)動(dòng)，使污染物分子更容易從微塑料表面脫離，促進(jìn)解吸過程。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)溫度從25℃升高到35℃時(shí)，微塑料對(duì)有機(jī)污染物的解吸速率加快，解吸量增加。環(huán)境中其他物質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)作用也會(huì)導(dǎo)致污染物的解吸。腐殖質(zhì)是土壤和水體中廣泛存在的有機(jī)物質(zhì)，它具有豐富的官能團(tuán)，能夠與微塑料競(jìng)爭(zhēng)吸附污染物。當(dāng)環(huán)境中存在大量腐殖質(zhì)時(shí)，腐殖質(zhì)會(huì)與微塑料表面的污染物發(fā)生交換，使污染物從微塑料表面解吸。研究發(fā)現(xiàn)，在含有腐殖酸的溶液中，微塑料對(duì)多環(huán)芳烴的吸附量減少，解吸量增加，這是因?yàn)楦乘崤c多環(huán)芳烴之間存在較強(qiáng)的相互作用，爭(zhēng)奪了微塑料表面的吸附位點(diǎn)。三、微塑料對(duì)典型污染物的攜帶方式3.1吸附作用吸附作用是微塑料攜帶典型污染物的重要方式之一，其本質(zhì)是微塑料與污染物之間通過分子間作用力、化學(xué)鍵合等相互作用，使污染物附著在微塑料表面或進(jìn)入微塑料內(nèi)部孔隙。分子間作用力在微塑料對(duì)典型污染物的吸附過程中起著基礎(chǔ)性作用，其中范德華力是最為普遍存在的一種分子間作用力。范德華力包括取向力、誘導(dǎo)力和色散力，它是由于分子的永久偶極、誘導(dǎo)偶極和瞬間偶極之間的相互作用而產(chǎn)生的。在微塑料與有機(jī)污染物的吸附過程中，范德華力發(fā)揮著關(guān)鍵作用。以聚苯乙烯微塑料對(duì)多環(huán)芳烴（PAHs）的吸附為例，PAHs分子與聚苯乙烯微塑料表面的分子之間存在色散力。由于PAHs分子具有較大的共軛π電子體系，其電子云分布容易發(fā)生瞬間變化，產(chǎn)生瞬間偶極。聚苯乙烯微塑料表面的分子也會(huì)因電子云的瞬間波動(dòng)產(chǎn)生瞬間偶極。這兩個(gè)瞬間偶極之間的相互作用，即色散力，使得PAHs分子能夠被吸附到聚苯乙烯微塑料表面。隨著PAHs分子濃度的增加，更多的PAHs分子通過色散力與微塑料表面結(jié)合，吸附量逐漸上升。氫鍵也是一種重要的分子間作用力，它對(duì)微塑料吸附某些典型污染物具有顯著影響。氫鍵是由氫原子與電負(fù)性較大的原子（如氮、氧、氟等）形成的一種特殊的分子間作用力。當(dāng)微塑料表面含有羥基（-OH）、羧基（-COOH）等含有電負(fù)性較大原子的官能團(tuán)時(shí)，容易與含有氫原子的污染物分子形成氫鍵。例如，在聚乙烯醇微塑料對(duì)含有氨基（-NH?）的有機(jī)污染物的吸附過程中，聚乙烯醇微塑料表面的羥基與有機(jī)污染物分子中的氨基之間可以形成氫鍵。這種氫鍵的形成增強(qiáng)了微塑料與污染物之間的相互作用，促進(jìn)了吸附過程。研究表明，在一定條件下，通過氫鍵作用吸附的污染物量占總吸附量的相當(dāng)比例，對(duì)吸附過程起到了重要的推動(dòng)作用?；瘜W(xué)鍵合是微塑料與典型污染物之間更為強(qiáng)烈的相互作用方式，相較于分子間作用力，化學(xué)鍵合能使污染物更牢固地結(jié)合在微塑料表面。絡(luò)合反應(yīng)是微塑料與重金屬污染物之間常見的化學(xué)鍵合方式之一。當(dāng)微塑料表面含有羧基、羥基、氨基等官能團(tuán)時(shí)，這些官能團(tuán)中的氧原子、氮原子等可以作為配位原子，與重金屬離子形成配位鍵，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子的絡(luò)合吸附。例如，聚丙烯酸微塑料表面的羧基可以與銅離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。羧基中的氧原子提供孤對(duì)電子，銅離子提供空軌道，二者形成穩(wěn)定的配位鍵。這種絡(luò)合作用使得銅離子能夠緊密地結(jié)合在微塑料表面，吸附穩(wěn)定性較高。研究發(fā)現(xiàn)，在合適的條件下，聚丙烯酸微塑料對(duì)銅離子的吸附量隨著絡(luò)合反應(yīng)的進(jìn)行而顯著增加，且吸附后的銅離子不易解吸，表明絡(luò)合作用在微塑料吸附重金屬污染物過程中具有重要作用。離子交換也是微塑料通過化學(xué)鍵合吸附典型污染物的一種方式，尤其在吸附重金屬離子時(shí)較為常見。微塑料表面通常帶有一定的電荷，這些電荷可以與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)。例如，微塑料表面的氫離子（H?）、鈉離子（Na?）等陽離子可以與溶液中的重金屬離子（如鉛離子Pb2?、鎘離子Cd2?等）發(fā)生交換。以陽離子交換樹脂微塑料為例，其表面含有大量可交換的陽離子。當(dāng)這種微塑料與含有鉛離子的溶液接觸時(shí)，微塑料表面的氫離子或鈉離子會(huì)與鉛離子發(fā)生交換，鉛離子被吸附到微塑料表面，而微塑料表面的氫離子或鈉離子則進(jìn)入溶液中。離子交換過程符合離子交換平衡原理，溶液中重金屬離子的濃度、離子強(qiáng)度以及微塑料表面可交換離子的數(shù)量和活性等因素都會(huì)影響離子交換的速率和吸附量。在一定條件下，通過離子交換作用，微塑料能夠有效地吸附溶液中的重金屬離子，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬污染物的攜帶。3.2包裹作用包裹作用是微塑料攜帶典型污染物的另一種重要方式，相較于吸附作用，包裹作用使污染物被微塑料更緊密地束縛，在一定程度上影響了污染物的環(huán)境行為和生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)微塑料在自然環(huán)境中經(jīng)歷復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物過程時(shí)，包裹作用便有可能發(fā)生。在水體環(huán)境中，微塑料顆粒與污染物相遇后，由于水流的攪拌、紊流等作用，微塑料周圍的流體動(dòng)力學(xué)條件發(fā)生變化。一些污染物顆粒在這種動(dòng)態(tài)的水流環(huán)境中，被微塑料表面的不規(guī)則凸起、凹陷或孔隙所捕獲。隨著時(shí)間的推移，更多的污染物顆粒不斷聚集在微塑料周圍，逐漸被微塑料包裹起來。當(dāng)微塑料表面附著有黏性的有機(jī)物質(zhì)或微生物分泌的胞外聚合物（EPS）時(shí)，這些物質(zhì)會(huì)形成一層黏附層，進(jìn)一步促進(jìn)污染物的包裹。在海洋環(huán)境中，微塑料表面常常會(huì)吸附一層由浮游生物分泌的EPS，這層EPS像膠水一樣，將海水中的重金屬顆粒、有機(jī)污染物等黏附在微塑料表面，最終實(shí)現(xiàn)包裹。在土壤環(huán)境中，微塑料與污染物的包裹作用也較為常見。土壤中的微塑料可能來自農(nóng)用塑料薄膜的破碎、污水灌溉以及污泥農(nóng)用等。當(dāng)微塑料進(jìn)入土壤后，會(huì)與土壤顆粒、有機(jī)物質(zhì)以及各種污染物相互作用。土壤中的黏土礦物顆粒具有較大的比表面積和表面電荷，能夠吸附污染物。微塑料在土壤中移動(dòng)時(shí)，可能會(huì)與這些吸附有污染物的黏土礦物顆粒接觸。由于微塑料表面的電荷性質(zhì)和表面官能團(tuán)的作用，黏土礦物顆粒會(huì)附著在微塑料表面，進(jìn)而將其所吸附的污染物包裹在微塑料周圍。土壤中的腐殖質(zhì)是一類復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)，它含有豐富的官能團(tuán)，能夠與污染物發(fā)生絡(luò)合、離子交換等作用。微塑料在土壤中與腐殖質(zhì)相互作用時(shí)，腐殖質(zhì)可能會(huì)將污染物與微塑料連接起來，形成包裹結(jié)構(gòu)。例如，在含有重金屬污染物的土壤中，腐殖質(zhì)會(huì)與重金屬離子形成絡(luò)合物，然后通過與微塑料表面的羥基、羧基等官能團(tuán)相互作用，將重金屬絡(luò)合物包裹在微塑料周圍。微塑料的老化過程對(duì)包裹作用有著顯著影響。隨著微塑料在環(huán)境中暴露時(shí)間的增加，其表面會(huì)發(fā)生物理和化學(xué)變化，如表面粗糙度增加、形成更多的裂紋和孔隙，以及表面官能團(tuán)的種類和數(shù)量發(fā)生改變等。這些老化特征使得微塑料更容易包裹污染物。老化后的微塑料表面粗糙度增加，為污染物提供了更多的附著位點(diǎn)，污染物更容易被捕獲并包裹。研究表明，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間紫外線照射老化的聚乙烯微塑料，其表面出現(xiàn)了許多細(xì)小的裂紋和孔隙，對(duì)有機(jī)污染物的包裹能力明顯增強(qiáng)。微塑料老化過程中表面官能團(tuán)的變化也會(huì)影響包裹作用。老化后的微塑料表面可能引入更多的極性官能團(tuán)，如羧基、羥基等，這些官能團(tuán)能夠與污染物發(fā)生更強(qiáng)的相互作用，促進(jìn)包裹過程。例如，聚丙烯微塑料在老化后，表面的羰基含量增加，對(duì)重金屬離子的包裹能力顯著提高，因?yàn)轸驶軌蚺c重金屬離子形成絡(luò)合物，從而將重金屬離子包裹在微塑料內(nèi)部。3.3其他作用除了吸附作用和包裹作用，微塑料與典型污染物之間還存在靜電吸引、絡(luò)合等其他作用方式，這些作用在微塑料對(duì)典型污染物的攜帶過程中同樣發(fā)揮著重要作用。靜電吸引作用是微塑料與典型污染物相互作用的一種常見方式，其原理基于微塑料和污染物表面所帶電荷的性質(zhì)。在自然環(huán)境中，微塑料表面往往會(huì)因各種因素而帶有一定的電荷。當(dāng)微塑料與重金屬離子等污染物相遇時(shí)，如果微塑料表面帶負(fù)電荷，而重金屬離子帶正電荷，它們之間就會(huì)產(chǎn)生靜電吸引作用。在水體環(huán)境中，一些微塑料表面會(huì)吸附水中的氫氧根離子（OH?），從而使表面帶負(fù)電荷。此時(shí)，水體中的銅離子（Cu2?）、鉛離子（Pb2?）等重金屬陽離子會(huì)在靜電引力的作用下向微塑料表面靠近，并最終吸附在微塑料表面。研究表明，在一定條件下，靜電吸引作用對(duì)微塑料吸附重金屬離子的貢獻(xiàn)率可達(dá)30%-50%。當(dāng)微塑料表面帶有正電荷時(shí)，也能與帶負(fù)電荷的污染物發(fā)生靜電吸引。一些經(jīng)過特殊處理的微塑料表面會(huì)引入氨基（-NH?）等帶正電的官能團(tuán)，這些微塑料能夠與含有磷酸根（PO?3?）、硫酸根（SO?2?）等陰離子的污染物發(fā)生靜電吸引作用。在含有磷酸根的廢水中，帶有正電荷的微塑料能夠有效地吸附磷酸根離子，實(shí)現(xiàn)對(duì)含磷污染物的去除。絡(luò)合作用也是微塑料與典型污染物之間重要的相互作用方式之一。絡(luò)合作用是指微塑料表面的官能團(tuán)與污染物中的金屬離子或有機(jī)分子形成絡(luò)合物的過程。微塑料表面的羧基（-COOH）、羥基（-OH）、氨基（-NH?）等官能團(tuán)具有較強(qiáng)的配位能力，能夠與金屬離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。當(dāng)微塑料表面含有羧基時(shí)，羧基中的氧原子可以提供孤對(duì)電子，與金屬離子的空軌道形成配位鍵。在含有銅離子的溶液中，微塑料表面的羧基會(huì)與銅離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的銅-羧基絡(luò)合物。這種絡(luò)合作用使得銅離子能夠緊密地結(jié)合在微塑料表面，不易解吸。研究發(fā)現(xiàn)，絡(luò)合作用對(duì)微塑料吸附重金屬離子的穩(wěn)定性和吸附量有著顯著影響。通過絡(luò)合作用吸附的重金屬離子，在環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，如pH值改變、離子強(qiáng)度變化等，其解吸率明顯低于通過物理吸附作用吸附的重金屬離子。在一定的pH值范圍內(nèi)，微塑料表面的羧基與銅離子形成的絡(luò)合物穩(wěn)定性較高，即使溶液中的離子強(qiáng)度增加，銅離子也不易從微塑料表面解吸。微塑料表面的官能團(tuán)還能與一些有機(jī)污染物發(fā)生絡(luò)合作用。當(dāng)微塑料表面含有羥基時(shí)，羥基可以與某些有機(jī)污染物分子中的羰基（C=O）形成氫鍵絡(luò)合物。在含有多環(huán)芳烴的環(huán)境中，微塑料表面的羥基與多環(huán)芳烴分子中的羰基之間會(huì)形成氫鍵，從而使多環(huán)芳烴分子被絡(luò)合在微塑料表面。這種絡(luò)合作用不僅增加了微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附量，還改變了有機(jī)污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為。由于絡(luò)合作用的存在，有機(jī)污染物在微塑料表面的穩(wěn)定性增強(qiáng)，其在水體中的擴(kuò)散速度減慢，更容易在微塑料周圍聚集。四、微塑料對(duì)典型污染物的攜帶機(jī)制4.1物理機(jī)制4.1.1表面吸附微塑料的表面特性在其對(duì)典型污染物的吸附過程中起著至關(guān)重要的作用，其中表面積和粗糙度是兩個(gè)關(guān)鍵因素。從表面積角度來看，微塑料通常具有較大的比表面積，這為污染物的吸附提供了充足的空間。以聚苯乙烯微塑料為例，其比表面積可達(dá)到數(shù)平方米每克，這使得它能夠與污染物分子充分接觸。研究表明，隨著微塑料比表面積的增加，其對(duì)有機(jī)污染物的吸附量呈顯著上升趨勢(shì)。當(dāng)微塑料的比表面積增大時(shí)，單位質(zhì)量的微塑料表面能夠容納更多的污染物分子，從而增強(qiáng)了吸附能力。在多環(huán)芳烴（PAHs）與聚苯乙烯微塑料的吸附實(shí)驗(yàn)中，比表面積較大的微塑料對(duì)PAHs的吸附量明顯高于比表面積較小的微塑料，這充分證明了表面積對(duì)吸附的重要影響。微塑料的表面粗糙度同樣對(duì)污染物吸附有著重要影響。表面粗糙的微塑料具有更多的凹凸不平和不規(guī)則結(jié)構(gòu)，這些微觀特征能夠增加污染物分子與微塑料表面的接觸點(diǎn)和摩擦力。當(dāng)污染物分子靠近微塑料表面時(shí)，表面粗糙度提供的特殊結(jié)構(gòu)能夠使污染物分子更容易被捕獲并固定在微塑料表面。通過掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，老化后的微塑料表面粗糙度明顯增加，其對(duì)重金屬離子的吸附能力也隨之增強(qiáng)。這是因?yàn)楸砻娲植诙鹊脑黾硬粌H提供了更多的物理吸附位點(diǎn)，還可能改變微塑料表面的電荷分布和電場(chǎng)強(qiáng)度，從而增強(qiáng)與帶相反電荷污染物離子的靜電吸引作用。在含有鉛離子的溶液中，表面粗糙的微塑料能夠更有效地吸附鉛離子，使得鉛離子在微塑料表面的吸附量顯著提高。表面電荷性質(zhì)也是微塑料表面特性的重要方面，它對(duì)污染物吸附有著獨(dú)特的影響。在自然環(huán)境中，微塑料表面往往帶有一定的電荷，這是由于其表面官能團(tuán)的解離、離子交換以及環(huán)境中離子的吸附等因素導(dǎo)致的。當(dāng)微塑料表面帶有正電荷時(shí)，它能夠與帶負(fù)電荷的污染物發(fā)生靜電吸引作用，從而促進(jìn)污染物的吸附。在水體中，一些微塑料表面會(huì)吸附氫離子而帶正電荷，此時(shí)水體中的磷酸根離子（PO?3?）等帶負(fù)電荷的污染物會(huì)在靜電引力的作用下被吸附到微塑料表面。相反，當(dāng)微塑料表面帶負(fù)電荷時(shí)，它能夠吸附帶正電荷的污染物，如重金屬陽離子。研究表明，在一定條件下，微塑料表面電荷與污染物電荷之間的靜電作用對(duì)吸附過程的貢獻(xiàn)率可達(dá)30%-50%，充分說明了表面電荷性質(zhì)在微塑料吸附典型污染物過程中的重要性。4.1.2孔隙填充微塑料的多孔結(jié)構(gòu)是其能夠攜帶典型污染物的重要物理基礎(chǔ)，這種結(jié)構(gòu)為污染物提供了豐富的吸附空間，深刻影響著污染物的吸附和解吸行為。微塑料的多孔結(jié)構(gòu)多種多樣，包括微孔、介孔和大孔等。這些孔隙的大小、形狀和分布各不相同，共同構(gòu)成了微塑料復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。微孔的孔徑通常小于2納米，具有極高的比表面積，能夠提供大量的吸附位點(diǎn)。介孔的孔徑在2-50納米之間，其獨(dú)特的尺寸范圍使得它既能夠容納較大的污染物分子，又能保證分子在孔隙內(nèi)的擴(kuò)散速率。大孔的孔徑大于50納米，主要作用是為污染物的傳輸提供通道，促進(jìn)污染物在微塑料內(nèi)部的擴(kuò)散。通過掃描電子顯微鏡和氮?dú)馕?脫附等技術(shù)對(duì)微塑料的多孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)不同類型的微塑料其多孔結(jié)構(gòu)存在顯著差異。聚乙烯微塑料的孔隙較為均勻，以介孔為主，而聚苯乙烯微塑料則具有更多的微孔和不規(guī)則孔隙。這種多孔結(jié)構(gòu)為污染物提供了廣闊的吸附空間。當(dāng)污染物分子進(jìn)入微塑料的孔隙中時(shí)，會(huì)與孔隙表面發(fā)生相互作用，從而實(shí)現(xiàn)吸附。對(duì)于有機(jī)污染物而言，微塑料的多孔結(jié)構(gòu)能夠通過范德華力、氫鍵等分子間作用力將其固定在孔隙內(nèi)部。在多環(huán)芳烴與微塑料的吸附過程中，多環(huán)芳烴分子能夠進(jìn)入微塑料的孔隙，與孔隙表面的碳原子形成范德華力，從而被吸附在孔隙內(nèi)。對(duì)于重金屬離子，微塑料孔隙表面的官能團(tuán)如羥基、羧基等能夠與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，將其吸附在孔隙表面。研究表明，微塑料的孔隙結(jié)構(gòu)能夠顯著增加其對(duì)污染物的吸附量。在相同條件下，具有多孔結(jié)構(gòu)的微塑料對(duì)污染物的吸附量可比無孔微塑料提高數(shù)倍甚至數(shù)十倍。這是因?yàn)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)提供了更多的吸附位點(diǎn)，使得微塑料能夠與更多的污染物分子相互作用。微塑料的多孔結(jié)構(gòu)對(duì)污染物的解吸難度也有重要影響。一旦污染物分子進(jìn)入微塑料的孔隙并與孔隙表面發(fā)生較強(qiáng)的相互作用，就很難從孔隙中解吸出來。這是因?yàn)榭紫兜南拗谱饔檬沟梦廴疚锓肿釉诮馕^程中需要克服較大的能量障礙。當(dāng)有機(jī)污染物分子被吸附在微塑料的微孔中時(shí)，由于微孔的孔徑較小，分子在解吸時(shí)需要克服較大的空間位阻和分子間作用力，從而導(dǎo)致解吸難度增大。對(duì)于通過絡(luò)合反應(yīng)吸附在微塑料孔隙表面的重金屬離子，解吸過程需要破壞絡(luò)合鍵，這也增加了解吸的難度。研究發(fā)現(xiàn)，隨著微塑料孔隙度的增加，污染物的解吸速率明顯降低，解吸量也相應(yīng)減少。這表明微塑料的多孔結(jié)構(gòu)不僅能夠增加污染物的吸附量，還能提高污染物在微塑料上的穩(wěn)定性，使得污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為更加復(fù)雜。4.2化學(xué)機(jī)制4.2.1化學(xué)鍵合微塑料表面存在多種官能團(tuán)，如羥基（-OH）、羧基（-COOH）、氨基（-NH?）、羰基（C=O）等，這些官能團(tuán)賦予了微塑料獨(dú)特的化學(xué)活性。當(dāng)微塑料與典型污染物相遇時(shí)，表面官能團(tuán)能夠與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成化學(xué)鍵合。以羧基為例，它具有較強(qiáng)的親核性，能夠與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。在含有銅離子（Cu2?）的溶液中，微塑料表面的羧基中的氧原子會(huì)提供孤對(duì)電子，與銅離子的空軌道形成配位鍵，從而形成穩(wěn)定的銅-羧基絡(luò)合物。這種絡(luò)合作用使得銅離子能夠緊密地結(jié)合在微塑料表面，不易解吸。研究表明，通過絡(luò)合作用吸附的銅離子，在環(huán)境條件發(fā)生變化時(shí)，如pH值改變、離子強(qiáng)度變化等，其解吸率明顯低于通過物理吸附作用吸附的銅離子。在一定的pH值范圍內(nèi)，微塑料表面的羧基與銅離子形成的絡(luò)合物穩(wěn)定性較高，即使溶液中的離子強(qiáng)度增加，銅離子也不易從微塑料表面解吸。羥基也能與某些有機(jī)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)微塑料表面含有羥基時(shí)，羥基可以與有機(jī)污染物分子中的羰基（C=O）形成氫鍵。在含有多環(huán)芳烴的環(huán)境中，微塑料表面的羥基與多環(huán)芳烴分子中的羰基之間會(huì)形成氫鍵，從而使多環(huán)芳烴分子被絡(luò)合在微塑料表面。這種絡(luò)合作用不僅增加了微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附量，還改變了有機(jī)污染物在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化行為。由于絡(luò)合作用的存在，有機(jī)污染物在微塑料表面的穩(wěn)定性增強(qiáng)，其在水體中的擴(kuò)散速度減慢，更容易在微塑料周圍聚集?；瘜W(xué)鍵合對(duì)微塑料攜帶典型污染物的穩(wěn)定性有著重要影響。通過化學(xué)鍵合作用，污染物與微塑料之間形成了較強(qiáng)的相互作用，使得污染物在微塑料表面的穩(wěn)定性大大提高。這意味著在環(huán)境中，微塑料能夠更有效地?cái)y帶污染物，減少污染物的解吸和釋放。在土壤環(huán)境中，微塑料通過化學(xué)鍵合攜帶重金屬污染物，這些重金屬污染物在土壤中的遷移性降低，更難被植物吸收或淋溶到地下水中。然而，這種穩(wěn)定性也可能帶來潛在的風(fēng)險(xiǎn)，一旦微塑料進(jìn)入生物體，化學(xué)鍵合的污染物可能更難被代謝排出，從而在生物體內(nèi)積累，對(duì)生物體造成長(zhǎng)期的危害。4.2.2離子交換微塑料表面通常帶有一定的電荷，這是由于其表面官能團(tuán)的解離、離子吸附等原因?qū)е碌?。在水體中，微塑料表面的官能團(tuán)如羧基（-COOH）、磺酸基（-SO?H）等會(huì)發(fā)生解離，釋放出氫離子（H?），從而使微塑料表面帶負(fù)電荷。當(dāng)微塑料與含有重金屬離子的溶液接觸時(shí)，微塑料表面的電荷與重金屬離子之間會(huì)發(fā)生離子交換作用。以微塑料表面帶負(fù)電荷為例，溶液中的重金屬陽離子（如鉛離子Pb2?、鎘離子Cd2?等）會(huì)與微塑料表面的氫離子發(fā)生交換。具體過程為，重金屬陽離子被微塑料表面的負(fù)電荷吸引，靠近微塑料表面，然后與微塑料表面的氫離子進(jìn)行交換，從而吸附在微塑料表面。研究表明，在一定條件下，微塑料對(duì)重金屬離子的吸附量隨著離子交換作用的進(jìn)行而增加。當(dāng)溶液中鉛離子的濃度增加時(shí)，微塑料表面的氫離子與鉛離子的交換速率加快，吸附量也相應(yīng)增加。離子交換作用的強(qiáng)度受到多種因素的影響。溶液中離子的濃度是一個(gè)重要因素，當(dāng)溶液中重金屬離子的濃度較高時(shí)，離子交換作用更易發(fā)生，微塑料對(duì)重金屬離子的吸附量也會(huì)增加。溶液的pH值對(duì)離子交換作用也有顯著影響。在酸性條件下，微塑料表面的官能團(tuán)解離程度增加，表面負(fù)電荷增多，有利于與重金屬陽離子發(fā)生離子交換。當(dāng)pH值降低時(shí)，微塑料表面的氫離子濃度增加，與重金屬離子的交換能力增強(qiáng)。然而，當(dāng)pH值過低時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致微塑料表面的官能團(tuán)質(zhì)子化，從而降低其對(duì)重金屬離子的吸附能力。離子強(qiáng)度也是影響離子交換作用的因素之一。較高的離子強(qiáng)度會(huì)壓縮微塑料表面的雙電層，降低微塑料表面的電荷密度，從而減弱離子交換作用。在高離子強(qiáng)度的溶液中，微塑料對(duì)重金屬離子的吸附量會(huì)減少。4.3生物機(jī)制4.3.1生物膜介導(dǎo)當(dāng)微塑料進(jìn)入自然環(huán)境后，其表面會(huì)迅速吸附各種微生物，如細(xì)菌、藻類、真菌等，這些微生物在微塑料表面生長(zhǎng)繁殖，逐漸形成一層復(fù)雜的生物膜。在海洋環(huán)境中，微塑料表面的生物膜通常由多種細(xì)菌組成，如假單胞菌屬、弧菌屬等。這些細(xì)菌通過分泌胞外聚合物（EPS），將自身固定在微塑料表面，EPS不僅起到黏附作用，還為微生物提供了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的微環(huán)境。在淡水環(huán)境中，藻類也常常參與生物膜的形成，綠藻、硅藻等藻類會(huì)附著在微塑料表面，利用光合作用產(chǎn)生的能量進(jìn)行生長(zhǎng)代謝。生物膜的存在極大地改變了微塑料表面的物理化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響污染物的吸附和釋放。從物理性質(zhì)方面來看，生物膜的形成增加了微塑料表面的粗糙度和比表面積。通過掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，形成生物膜后的微塑料表面變得更加粗糙，呈現(xiàn)出不規(guī)則的凹凸結(jié)構(gòu)，這為污染物提供了更多的吸附位點(diǎn)。生物膜的厚度也會(huì)影響微塑料對(duì)污染物的吸附能力，較厚的生物膜能夠容納更多的污染物分子。從化學(xué)性質(zhì)方面來看，生物膜中的微生物會(huì)分泌各種有機(jī)物質(zhì)，如多糖、蛋白質(zhì)等，這些物質(zhì)中含有豐富的官能團(tuán)，如羥基、羧基、氨基等，能夠與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。生物膜中的多糖含有大量的羥基，這些羥基可以與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，增強(qiáng)微塑料對(duì)重金屬的吸附能力。生物膜中的微生物代謝活動(dòng)還會(huì)改變微塑料周圍的環(huán)境條件，如pH值、氧化還原電位等，從而影響污染物的吸附和釋放。當(dāng)微生物進(jìn)行呼吸作用時(shí)，會(huì)消耗周圍環(huán)境中的氧氣，使氧化還原電位降低，這可能會(huì)促進(jìn)某些污染物的還原態(tài)轉(zhuǎn)化，影響其在微塑料表面的吸附和釋放行為。生物膜介導(dǎo)的吸附和釋放過程具有一定的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性。隨著生物膜的生長(zhǎng)和發(fā)育，其對(duì)污染物的吸附能力會(huì)發(fā)生變化。在生物膜形成的初期，微生物數(shù)量較少，生物膜較薄，對(duì)污染物的吸附能力相對(duì)較弱。隨著微生物的繁殖和生物膜的增厚，生物膜中官能團(tuán)的數(shù)量增加，對(duì)污染物的吸附能力逐漸增強(qiáng)。當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度后，內(nèi)部的微生物可能會(huì)因?yàn)闋I養(yǎng)物質(zhì)的限制等原因，代謝活動(dòng)減緩，此時(shí)生物膜對(duì)污染物的吸附能力可能會(huì)趨于穩(wěn)定或略有下降。生物膜的老化和脫落也會(huì)導(dǎo)致污染物的釋放。當(dāng)生物膜老化后，微生物的活性降低，EPS的分泌減少，生物膜與微塑料表面的結(jié)合力減弱，容易發(fā)生脫落。生物膜脫落后，其中吸附的污染物會(huì)重新釋放到環(huán)境中，造成二次污染。4.3.2生物攝取與排泄在自然生態(tài)系統(tǒng)中，眾多生物都可能攝取微塑料，這一現(xiàn)象在水生生物和陸生生物中均廣泛存在。在水生生態(tài)系統(tǒng)中，浮游生物作為水體中的初級(jí)生產(chǎn)者和消費(fèi)者，由于其體型微小，對(duì)微塑料的識(shí)別能力有限，極易誤食微塑料。一些浮游動(dòng)物，如撓足類、枝角類等，在攝食過程中會(huì)將微塑料誤認(rèn)為是食物顆粒而攝入體內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)，在某些海域，超過50%的浮游動(dòng)物體內(nèi)檢測(cè)到了微塑料。小型魚類也常常攝取微塑料，它們?cè)诓妒掣∮紊锘蚱渌⌒蜕飼r(shí)，可能會(huì)一并攝入微塑料。在一些河口地區(qū)，小型魚類的腸道中微塑料的檢出率高達(dá)80%以上。在海洋哺乳動(dòng)物中，如海豹、海象等，也有攝取微塑料的報(bào)道。這些海洋哺乳動(dòng)物可能通過捕食受微塑料污染的魚類或其他生物，間接攝入微塑料。在陸生生態(tài)系統(tǒng)中，土壤動(dòng)物是攝取微塑料的重要生物群體。蚯蚓作為土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要分解者，其在土壤中活動(dòng)時(shí)，會(huì)接觸到土壤中的微塑料。由于蚯蚓主要通過吞食土壤顆粒來獲取營養(yǎng)，微塑料很容易隨著土壤顆粒一同進(jìn)入蚯蚓體內(nèi)。研究表明，在使用過塑料薄膜的農(nóng)田中，蚯蚓體內(nèi)微塑料的檢出率較高。一些昆蟲的幼蟲，如地老虎、蠐螬等，也會(huì)攝取土壤中的微塑料。這些昆蟲幼蟲在土壤中取食植物根系或有機(jī)物質(zhì)時(shí)，可能會(huì)誤食微塑料。當(dāng)生物攝取微塑料后，污染物在生物體內(nèi)會(huì)發(fā)生一系列的轉(zhuǎn)移過程。微塑料及其攜帶的污染物首先會(huì)在生物的消化系統(tǒng)中停留。在消化系統(tǒng)中，微塑料可能會(huì)與生物體內(nèi)的消化液、腸道微生物等相互作用，影響污染物的釋放和生物可利用性。微塑料表面吸附的重金屬離子可能會(huì)在消化液的作用下發(fā)生解吸，進(jìn)入生物體內(nèi)的組織和器官。一些研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)魚類攝取含有重金屬污染物的微塑料后，在其肝臟、鰓等組織中檢測(cè)到了較高濃度的重金屬。隨著時(shí)間的推移，部分微塑料及其攜帶的污染物可能會(huì)通過血液循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)缴锏钠渌M織和器官。在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，微塑料及其攜帶的污染物可能會(huì)通過血液循環(huán)進(jìn)入肝臟、腎臟、肺等重要器官，對(duì)這些器官的功能產(chǎn)生影響。研究表明，當(dāng)小鼠攝取微塑料后，在其肝臟和腎臟中檢測(cè)到了微塑料顆粒，并且這些器官的組織形態(tài)和功能發(fā)生了改變。生物通過排泄作用將體內(nèi)的微塑料及其攜帶的污染物排出體外，這一過程使得污染物再次進(jìn)入環(huán)境。生物排泄出的微塑料及其攜帶的污染物可能會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生潛在影響。在水生環(huán)境中，魚類排泄出的微塑料可能會(huì)繼續(xù)在水體中漂浮或沉降到水底，對(duì)水體和底棲生物造成污染。在土壤環(huán)境中，蚯蚓排泄出的微塑料可能會(huì)改變土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)，影響土壤微生物的活動(dòng)和植物的生長(zhǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，蚯蚓排泄的微塑料會(huì)在土壤中形成團(tuán)聚體，改變土壤的孔隙結(jié)構(gòu)，影響土壤的通氣性和保水性。生物排泄出的微塑料還可能會(huì)被其他生物再次攝取，形成污染物在食物鏈中的循環(huán)。當(dāng)小型生物攝取了被大型生物排泄出的微塑料后，污染物會(huì)在食物鏈中進(jìn)一步傳遞和富集，對(duì)高營養(yǎng)級(jí)生物的健康產(chǎn)生威脅。五、影響微塑料攜帶典型污染物的因素5.1微塑料自身性質(zhì)5.1.1物理性質(zhì)微塑料的物理性質(zhì)對(duì)其攜帶典型污染物的能力有著重要影響，其中粒徑大小、形狀以及密度是幾個(gè)關(guān)鍵的物理性質(zhì)參數(shù)。從粒徑大小來看，粒徑較小的微塑料通常具有更大的比表面積。以聚苯乙烯微塑料為例，當(dāng)粒徑從100微米減小到10微米時(shí)，其比表面積可增加數(shù)倍。這種大比表面積為污染物提供了更多的吸附位點(diǎn)，使得微塑料對(duì)典型污染物的吸附能力增強(qiáng)。在對(duì)多環(huán)芳烴（PAHs）的吸附實(shí)驗(yàn)中，小粒徑的聚苯乙烯微塑料對(duì)PAHs的吸附量明顯高于大粒徑的微塑料。這是因?yàn)樾×轿⑺芰系谋砻嬖踊蚍肿泳哂休^高的活性，更容易與污染物分子發(fā)生相互作用。小粒徑微塑料在環(huán)境中的遷移能力更強(qiáng)，更容易被生物體攝入，從而增加了污染物進(jìn)入食物鏈的風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，一些浮游生物更容易攝取粒徑小于50微米的微塑料，而這些微塑料上吸附的污染物會(huì)隨著浮游生物被其他生物捕食而在食物鏈中傳遞。微塑料的形狀也會(huì)影響其攜帶典型污染物的能力。不同形狀的微塑料具有不同的表面特性和流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。纖維狀微塑料由于其細(xì)長(zhǎng)的形狀，具有較大的比表面積與體積比。這種形狀特點(diǎn)使得纖維狀微塑料在水體中更容易與污染物接觸，增加了吸附的機(jī)會(huì)。研究表明，纖維狀微塑料對(duì)重金屬離子的吸附能力較強(qiáng)，因?yàn)槠浔砻婺軌蛱峁└嗟奈轿稽c(diǎn)。在含有銅離子的溶液中，纖維狀微塑料對(duì)銅離子的吸附量明顯高于球形微塑料。此外，纖維狀微塑料在環(huán)境中的遷移行為也與其他形狀的微塑料不同。它們更容易在水體中懸浮，隨著水流進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸，從而擴(kuò)大了污染物的傳播范圍。相比之下，球形微塑料的表面相對(duì)光滑，其比表面積相對(duì)較小。但球形微塑料在流體中的運(yùn)動(dòng)較為穩(wěn)定，能夠在一定程度上減少污染物的解吸。在一些研究中發(fā)現(xiàn)，球形微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附穩(wěn)定性較高，因?yàn)槠浔砻娴墓饣Y(jié)構(gòu)減少了污染物與外界環(huán)境的接觸，降低了解吸的可能性。不規(guī)則形狀的微塑料則具有復(fù)雜的表面結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)為污染物提供了更多的附著位點(diǎn)和吸附方式。不規(guī)則形狀的微塑料表面可能存在凹凸不平的區(qū)域和孔隙，這些微觀結(jié)構(gòu)能夠增加污染物與微塑料表面的摩擦力和相互作用，從而提高吸附能力。在對(duì)多氯聯(lián)苯（PCBs）的吸附實(shí)驗(yàn)中，不規(guī)則形狀的微塑料對(duì)PCBs的吸附量明顯高于球形微塑料，這是因?yàn)椴灰?guī)則形狀微塑料的表面結(jié)構(gòu)能夠更好地容納PCBs分子，增強(qiáng)了吸附作用。微塑料的密度同樣對(duì)其攜帶典型污染物的能力有重要影響。密度小于水的微塑料，如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）微塑料，在水體中能夠漂浮。這種漂浮特性使得它們更容易與水體中的污染物接觸，并且能夠隨著水流在較大范圍內(nèi)遷移。研究表明，漂浮在水面的PE微塑料能夠吸附大量的有機(jī)污染物，如石油類物質(zhì)。由于它們能夠在水體表面長(zhǎng)時(shí)間停留，與污染物的接觸時(shí)間更長(zhǎng)，從而增加了吸附量。同時(shí)，漂浮的微塑料還容易被水生生物誤食，將污染物帶入生物體內(nèi)。一些魚類會(huì)誤食漂浮的微塑料，導(dǎo)致體內(nèi)積累大量的污染物，影響其生長(zhǎng)和健康。密度大于水的微塑料，如聚氯乙烯（PVC）微塑料，在水體中會(huì)沉降到水底。這些微塑料會(huì)與底泥中的污染物相互作用，影響污染物在底泥中的分布和遷移。研究發(fā)現(xiàn)，沉降到水底的PVC微塑料能夠吸附底泥中的重金屬離子，如鉛離子和鎘離子。由于底泥是水生生態(tài)系統(tǒng)中污染物的重要?dú)w宿之一，PVC微塑料在底泥中的吸附作用會(huì)改變重金屬離子的環(huán)境行為，可能對(duì)底棲生物造成潛在危害。一些底棲生物，如貝類和蚯蚓，生活在底泥中，它們可能會(huì)攝取含有重金屬污染物的PVC微塑料，從而受到污染的影響。5.1.2化學(xué)性質(zhì)微塑料的化學(xué)性質(zhì)在其對(duì)典型污染物的攜帶過程中起著關(guān)鍵作用，化學(xué)組成和表面官能團(tuán)是影響其攜帶能力的重要化學(xué)性質(zhì)因素。不同化學(xué)組成的微塑料具有不同的化學(xué)活性和物理性質(zhì)，從而對(duì)典型污染物的吸附能力產(chǎn)生顯著差異。聚乙烯（PE）微塑料是一種非極性聚合物，其分子結(jié)構(gòu)中主要由碳?xì)滏溄M成。這種非極性的化學(xué)組成使得PE微塑料對(duì)疏水性有機(jī)污染物具有較強(qiáng)的親和力。在對(duì)多環(huán)芳烴（PAHs）的吸附實(shí)驗(yàn)中，PE微塑料對(duì)PAHs的吸附量較高。這是因?yàn)镻AHs也是疏水性有機(jī)化合物，它們與PE微塑料之間通過范德華力和疏水作用相互吸引。研究表明，PE微塑料對(duì)萘、菲等PAHs的吸附能力隨著PAHs分子中苯環(huán)數(shù)量的增加而增強(qiáng)，這是由于苯環(huán)數(shù)量增加導(dǎo)致PAHs的疏水性增強(qiáng)，與PE微塑料的相互作用也更強(qiáng)。聚丙烯（PP）微塑料同樣是一種非極性聚合物，其化學(xué)組成與PE微塑料相似，但分子鏈的結(jié)構(gòu)略有不同。PP微塑料對(duì)有機(jī)污染物也具有一定的吸附能力，尤其是對(duì)一些長(zhǎng)鏈脂肪族有機(jī)化合物。由于PP微塑料分子鏈中甲基的存在，使其表面具有一定的立體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)能夠與一些有機(jī)污染物分子形成特定的相互作用。在對(duì)鄰苯二甲酸酯類增塑劑的吸附研究中發(fā)現(xiàn)，PP微塑料對(duì)鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）和鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）等具有較好的吸附效果，吸附量隨著增塑劑分子鏈長(zhǎng)度的增加而增加。聚苯乙烯（PS）微塑料具有剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，這賦予了它獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)。PS微塑料表面的苯環(huán)能夠與具有π電子體系的污染物發(fā)生π-π相互作用。在對(duì)多氯聯(lián)苯（PCBs）的吸附過程中，PS微塑料與PCBs分子之間通過π-π相互作用實(shí)現(xiàn)吸附。PCBs分子中的氯原子與PS微塑料表面的苯環(huán)之間存在電子云的相互作用，使得PS微塑料對(duì)PCBs具有較高的吸附選擇性。研究表明，PS微塑料對(duì)含氯原子較多的PCBs同系物的吸附能力更強(qiáng)，這是因?yàn)槁仍拥拇嬖谠黾恿薖CBs分子的電子云密度，與PS微塑料表面苯環(huán)的π-π相互作用也更強(qiáng)。微塑料表面的官能團(tuán)是其與典型污染物發(fā)生化學(xué)作用的重要位點(diǎn)，不同的官能團(tuán)具有不同的化學(xué)活性，能夠與污染物發(fā)生不同類型的化學(xué)反應(yīng)，從而影響微塑料對(duì)污染物的吸附和攜帶能力。羧基（-COOH）是微塑料表面常見的官能團(tuán)之一，它具有較強(qiáng)的親水性和酸性。羧基能夠與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物。在含有銅離子（Cu2?）的溶液中，微塑料表面的羧基中的氧原子會(huì)提供孤對(duì)電子，與銅離子的空軌道形成配位鍵，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)銅離子的吸附。研究表明，通過羧基絡(luò)合作用吸附的銅離子在環(huán)境條件變化時(shí)，如pH值改變、離子強(qiáng)度變化等，解吸率相對(duì)較低，表明羧基與銅離子形成的絡(luò)合物具有較高的穩(wěn)定性。在一定的pH值范圍內(nèi)，微塑料表面的羧基與銅離子形成的絡(luò)合物能夠保持穩(wěn)定，即使溶液中的離子強(qiáng)度增加，銅離子也不易從微塑料表面解吸。羥基（-OH）也是微塑料表面常見的官能團(tuán)，它能夠與有機(jī)污染物發(fā)生氫鍵作用。當(dāng)微塑料表面含有羥基時(shí)，羥基可以與有機(jī)污染物分子中的羰基（C=O）、氨基（-NH?）等形成氫鍵。在對(duì)多環(huán)芳烴的吸附過程中，微塑料表面的羥基與多環(huán)芳烴分子中的羰基之間形成氫鍵，從而增加了微塑料對(duì)多環(huán)芳烴的吸附量。研究發(fā)現(xiàn)，在含有羥基的微塑料表面，多環(huán)芳烴分子更容易被吸附，且吸附后的多環(huán)芳烴在微塑料表面的穩(wěn)定性增強(qiáng)，不易解吸。氨基（-NH?）具有較強(qiáng)的堿性和親核性，能夠與酸性污染物發(fā)生酸堿中和反應(yīng)。在含有酸性有機(jī)污染物的環(huán)境中，微塑料表面的氨基能夠與污染物分子中的羧基發(fā)生反應(yīng)，形成鹽類化合物。在對(duì)苯甲酸等酸性有機(jī)污染物的吸附實(shí)驗(yàn)中，微塑料表面的氨基與苯甲酸分子中的羧基發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)苯甲酸的吸附。這種通過酸堿中和作用吸附的污染物在環(huán)境條件變化時(shí)，解吸行為也會(huì)受到影響。當(dāng)環(huán)境的pH值升高時(shí)，氨基的質(zhì)子化程度降低，與酸性污染物之間的相互作用減弱，可能導(dǎo)致污染物的解吸。5.2環(huán)境因素5.2.1溫度溫度作為一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)境因素，對(duì)微塑料與典型污染物之間的吸附和解吸過程有著顯著的影響，這種影響是通過改變分子的熱運(yùn)動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)速率來實(shí)現(xiàn)的。在吸附過程中，溫度升高會(huì)導(dǎo)致分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，使微塑料與污染物分子之間的碰撞頻率增加。這在一定程度上有利于吸附的進(jìn)行，因?yàn)楦嗟呐鲎惨馕吨廴疚锓肿佑懈鄼C(jī)會(huì)與微塑料表面的吸附位點(diǎn)結(jié)合。對(duì)于物理吸附過程，如微塑料對(duì)多環(huán)芳烴（PAHs）的吸附，溫度升高初期，吸附量會(huì)隨著碰撞頻率的增加而有所上升。研究表明，在25℃-35℃的溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，聚苯乙烯微塑料對(duì)萘的吸附量呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)。這是因?yàn)闇囟壬呤沟幂练肿拥倪\(yùn)動(dòng)速度加快，更容易擴(kuò)散到微塑料表面并被吸附。然而，當(dāng)溫度繼續(xù)升高時(shí)，物理吸附過程可能會(huì)受到負(fù)面影響。過高的溫度會(huì)使已吸附的污染物分子獲得足夠的能量，克服微塑料與污染物之間的相互作用力，從而導(dǎo)致吸附量下降。當(dāng)溫度超過40℃時(shí)，聚苯乙烯微塑料對(duì)萘的吸附量開始逐漸減少，這表明過高的溫度不利于物理吸附的穩(wěn)定進(jìn)行。對(duì)于化學(xué)吸附過程，溫度對(duì)吸附的影響更為復(fù)雜。在一些情況下，溫度升高可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，促進(jìn)微塑料表面官能團(tuán)與污染物之間的化學(xué)鍵合。當(dāng)微塑料表面的羧基與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)時(shí)，適當(dāng)升高溫度可以提高絡(luò)合反應(yīng)的速率，使更多的重金屬離子與羧基結(jié)合，從而增加吸附量。研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)，溫度從25℃升高到30℃時(shí)，微塑料表面羧基與銅離子的絡(luò)合反應(yīng)速率加快，吸附量顯著增加。然而，溫度過高也可能導(dǎo)致化學(xué)鍵的斷裂，使吸附的污染物解吸。當(dāng)溫度過高時(shí)，絡(luò)合反應(yīng)可能會(huì)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，導(dǎo)致已形成的絡(luò)合物分解，重金屬離子從微塑料表面解吸。當(dāng)溫度超過45℃時(shí)，微塑料表面羧基與銅離子形成的絡(luò)合物開始不穩(wěn)定，解吸量增加。在解吸過程中，溫度升高通常會(huì)促進(jìn)解吸的進(jìn)行。這是因?yàn)闇囟壬邥?huì)增加分子的熱運(yùn)動(dòng)能量，使吸附在微塑料表面的污染物分子更容易克服吸附力，從微塑料表面脫離。對(duì)于微塑料吸附的有機(jī)污染物，溫度升高會(huì)使有機(jī)污染物分子的運(yùn)動(dòng)能力增強(qiáng)，更容易從微塑料表面解吸進(jìn)入周圍環(huán)境。研究表明，當(dāng)溫度從20℃升高到30℃時(shí)，微塑料對(duì)有機(jī)污染物的解吸速率明顯加快，解吸量也顯著增加。對(duì)于通過化學(xué)鍵合吸附的污染物，溫度升高也會(huì)削弱化學(xué)鍵的強(qiáng)度，促進(jìn)解吸。當(dāng)微塑料表面的官能團(tuán)與重金屬離子通過絡(luò)合作用吸附后，溫度升高會(huì)使絡(luò)合鍵的穩(wěn)定性降低，從而導(dǎo)致重金屬離子解吸。在高溫條件下，微塑料表面羧基與銅離子形成的絡(luò)合物更容易分解，銅離子從微塑料表面解吸進(jìn)入溶液中。5.2.2pH值pH值在微塑料與典型污染物的相互作用中扮演著重要角色，其主要通過改變微塑料和污染物的表面電荷，進(jìn)而對(duì)它們之間的相互作用產(chǎn)生影響。在自然環(huán)境中，微塑料表面通常帶有一定的電荷，而pH值的變化會(huì)顯著改變微塑料表面的電荷性質(zhì)和電荷量。當(dāng)pH值較低時(shí)，微塑料表面的一些官能團(tuán)，如羧基（-COOH）會(huì)發(fā)生質(zhì)子化，導(dǎo)致微塑料表面帶正電荷。在酸性溶液中，羧基中的氫離子不易解離，使得微塑料表面的負(fù)電荷減少，甚至可能轉(zhuǎn)變?yōu)檎姾伞＿@種電荷的變化會(huì)影響微塑料與污染物之間的靜電相互作用。對(duì)于帶負(fù)電荷的污染物，如磷酸根離子（PO?3?），在酸性條件下，由于微塑料表面帶正電荷，它們之間會(huì)產(chǎn)生靜電吸引作用，從而促進(jìn)微塑料對(duì)磷酸根離子的吸附。研究表明，在pH值為4的溶液中，微塑料對(duì)磷酸根離子的吸附量明顯高于pH值為7的中性溶液。當(dāng)pH值較高時(shí)，微塑料表面的官能團(tuán)會(huì)發(fā)生解離，釋放出氫離子，使微塑料表面帶負(fù)電荷。在堿性溶液中，羧基會(huì)解離出氫離子，形成羧酸根離子（-COO?），從而使微塑料表面的負(fù)電荷增加。此時(shí)，微塑料與帶正電荷的污染物，如重金屬陽離子之間的靜電吸引作用增強(qiáng)。在含有銅離子（Cu2?）的溶液中，當(dāng)pH值升高到8時(shí)，微塑料表面的負(fù)電荷增多，對(duì)銅離子的吸附能力顯著提高。研究發(fā)現(xiàn)，隨著pH值從6升高到8，微塑料對(duì)銅離子的吸附量逐漸增加，這是由于靜電吸引作用增強(qiáng)導(dǎo)致的。pH值還會(huì)影響污染物的存在形態(tài)，進(jìn)而影響微塑料對(duì)污染物的吸附。一些重金屬離子在不同的pH值下會(huì)以不同的形態(tài)存在。在酸性條件下，重金屬離子可能以游離態(tài)存在，而在堿性條件下，它們可能會(huì)形成氫氧化物沉淀或絡(luò)合物。對(duì)于微塑料對(duì)重金屬離子的吸附，污染物的存在形態(tài)至關(guān)重要。在酸性條件下，游離態(tài)的重金屬離子更容易與微塑料表面的官能團(tuán)發(fā)生相互作用，被吸附到微塑料表面。當(dāng)pH值升高時(shí)，重金屬離子形成氫氧化物沉淀，這些沉淀可能會(huì)覆蓋在微塑料表面，阻礙微塑料與其他污染物的進(jìn)一步吸附。研究表明，在pH值為6時(shí)，微塑料對(duì)鉛離子的吸附量較高，而當(dāng)pH值升高到9時(shí)，由于鉛離子形成氫氧化鉛沉淀，微塑料對(duì)鉛離子的吸附量明顯降低。5.2.3離子強(qiáng)度環(huán)境中的離子強(qiáng)度對(duì)微塑料攜帶典型污染物的能力有著復(fù)雜的影響機(jī)制，這一影響主要通過改變微塑料表面的電荷分布、離子交換平衡以及污染物的存在形態(tài)來實(shí)現(xiàn)。離子強(qiáng)度的增加會(huì)對(duì)微塑料表面的電荷分布產(chǎn)生顯著影響。在水溶液中，微塑料表面會(huì)形成一個(gè)雙電層，其中包括緊密層和擴(kuò)散層。當(dāng)離子強(qiáng)度增加時(shí)，溶液中的離子濃度升高，這些離子會(huì)壓縮微塑料表面的雙電層，使擴(kuò)散層變薄。這會(huì)導(dǎo)致微塑料表面的電荷密度降低，靜電相互作用減弱。對(duì)于通過靜電吸引作用吸附污染物的微塑料來說，離子強(qiáng)度的增加可能會(huì)抑制吸附過程。當(dāng)微塑料表面帶負(fù)電荷，吸附帶正電荷的重金屬離子時(shí)，隨著離子強(qiáng)度的增加，溶液中的陽離子會(huì)與重金屬離子競(jìng)爭(zhēng)微塑料表面的吸附位點(diǎn)，從而減少微塑料對(duì)重金屬離子的吸附量。研究表明，在含有銅離子的溶液中，當(dāng)離子強(qiáng)度從0.01mol/L增加到0.1mol/L時(shí)，微塑料對(duì)銅離子的吸附量顯著下降，這是由于離子強(qiáng)度增加導(dǎo)致靜電吸引作用減弱，銅離子與微塑料表面的結(jié)合力降低。離子強(qiáng)度的變化還會(huì)影響微塑料與污染物之間的離子交換平衡。微塑料表面通常帶有可交換的離子，如氫離子（H?）、鈉離子（Na?）等。當(dāng)離子強(qiáng)度改變時(shí)，這些可交換離子與溶液中其他離子的交換速率和平衡會(huì)發(fā)生變化。在高離子強(qiáng)度的溶液中，微塑料表面的可交換離子更容易與溶液中的其他離子發(fā)生交換，從而影響微塑料對(duì)污染物的吸附。當(dāng)溶液中存在大量的鈣離子（Ca2?）時(shí)，鈣離子會(huì)與微塑料表面的氫離子發(fā)生交換，使微塑料表面的電荷性質(zhì)和離子組成發(fā)生改變。這種改變可能會(huì)影響微塑料對(duì)其他污染物的吸附能力。研究發(fā)現(xiàn)，在高離子強(qiáng)度的含鈣溶液中，微塑料對(duì)磷酸根離子的吸附量會(huì)發(fā)生變化，這是由于鈣離子與微塑料表面離子的交換影響了微塑料與磷酸根離子之間的靜電相互作用和離子交換平衡。離子強(qiáng)度還會(huì)對(duì)污染物的存在形態(tài)產(chǎn)生影響，進(jìn)而間接影響微塑料對(duì)污染物的攜帶能力。一些重金屬離子在不同離子強(qiáng)度的溶液中可能會(huì)形成不同的絡(luò)合物或離子對(duì)。在高離子強(qiáng)度的溶液中，重金屬離子可能會(huì)與溶液中的其他離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，這些絡(luò)合物的存在形態(tài)和性質(zhì)與游離態(tài)的重金屬離子不同，從而影響微塑料對(duì)它們的吸附。在含有銅離子和氯離子的溶液中，當(dāng)離子強(qiáng)度增加時(shí)，銅離子可能會(huì)與氯離子形成絡(luò)合物，如[CuCl?]2?。這種絡(luò)合物的電荷性質(zhì)和空間結(jié)構(gòu)與游離的銅離子不同，使得微塑料對(duì)其吸附能力發(fā)生變化。研究表明，當(dāng)溶液中氯離子濃度增加，離子強(qiáng)度升高時(shí)，微塑料對(duì)銅離子的吸附量會(huì)隨著銅離子形成絡(luò)合物而發(fā)生改變，這表明離子強(qiáng)度通過影響污染物的存在形態(tài)，間接影響了微塑料對(duì)污染物的吸附行為。5.2.4其他物質(zhì)的影響環(huán)境中存在著各種各樣的物質(zhì)，其中腐殖質(zhì)和粘土礦物與微塑料競(jìng)爭(zhēng)吸附污染物的現(xiàn)象尤為顯著，這一過程對(duì)微塑料攜帶典型污染物的能力產(chǎn)生了重要影響。腐殖質(zhì)是一類廣泛存在于土壤、水體等環(huán)境中的天然有機(jī)物質(zhì)，它具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)和豐富的官能團(tuán)，如羧基（-COOH）、羥基（-OH）、氨基（-NH?）等。這些官能團(tuán)使得腐殖質(zhì)具有很強(qiáng)的吸附能力，能夠與微塑料競(jìng)爭(zhēng)吸附典型污染物。在水體中，腐殖質(zhì)與微塑料同時(shí)存在時(shí)，腐殖質(zhì)會(huì)利用其表面的官能團(tuán)與污染物發(fā)生相互作用。對(duì)于重金屬離子，腐殖質(zhì)表面的羧基和羥基能夠與重金屬離子形成絡(luò)合物。在含有銅離子的溶液中，腐殖質(zhì)會(huì)與銅離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，形成穩(wěn)定的銅-腐殖質(zhì)絡(luò)合物。由于腐殖質(zhì)的大量存在，它會(huì)爭(zhēng)奪微塑料表面的吸附位點(diǎn)，使得微塑料對(duì)銅離子的吸附量減少。研究表明，在含有腐殖質(zhì)的水體中，微塑料對(duì)銅離子的吸附量相比無腐殖質(zhì)存在時(shí)降低了30%-50%。對(duì)于有機(jī)污染物，腐殖質(zhì)可以通過疏水作用、氫鍵等方式與有機(jī)污染物相互作用。在含有多環(huán)芳烴（PAHs）的環(huán)境中，腐殖質(zhì)的疏水結(jié)構(gòu)能夠與PAHs分子相互作用，將PAHs分子包裹在其內(nèi)部或吸附在其表面。這使得PAHs分子難以與微塑料表面接觸，從而減少了微塑料對(duì)PAHs的吸附。研究發(fā)現(xiàn)，在腐殖質(zhì)含量較高的土壤中，微塑料對(duì)PAHs的吸附量明顯低于腐殖質(zhì)含量較低的土壤。粘土礦物是土壤和水體沉積物中的重要組成部分，常見的粘土礦物有蒙脫石、高嶺石、伊利石等。粘土礦物具有較大的比表面積和表面電荷，能夠吸附大量的污染物，從而與微塑料競(jìng)爭(zhēng)吸附位點(diǎn)。蒙脫石是一種具有膨脹性的粘土礦物，其晶體結(jié)構(gòu)中存在著可交換的陽離子，如鈉離子（Na?）、鈣離子（Ca2?）等。當(dāng)蒙脫石與微塑料同時(shí)存在于含有重金屬離子的溶液中時(shí)，蒙脫石表面的陽離子會(huì)與重金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng)。在含有鉛離子的溶液中，蒙脫石表面的鈉離子會(huì)與鉛離子發(fā)生交換，使鉛離子吸附在蒙脫石表面。由于蒙脫石的吸附能力較強(qiáng)，它會(huì)優(yōu)先吸附鉛離子，減少了微塑料對(duì)鉛離子的吸附機(jī)會(huì)。研究表明，在含有蒙脫石的土壤中，微塑料對(duì)鉛離子的吸附量顯著降低，這表明蒙脫石與微塑料在吸附鉛離子方面存在明顯的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。高嶺石雖然不具有膨脹性，但其表面的羥基和鋁氧八面體等結(jié)構(gòu)也能與污染物發(fā)生相互作用。在含有有機(jī)污染物的環(huán)境中，高嶺石可以通過氫鍵、靜電作用等方式吸附有機(jī)污染物。當(dāng)高嶺石與微塑料共存時(shí)，高嶺石會(huì)與微塑料競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)污染物的吸附位點(diǎn)，影響微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附。研究發(fā)現(xiàn)，在含有高嶺石的水體中，微塑料對(duì)有機(jī)污染物的吸附量會(huì)受到高嶺石的影響，吸附量會(huì)隨著高嶺石含量的增加而減少。5.3污染物性質(zhì)5.3.1溶解性污染物的溶解性對(duì)其在微塑料上的吸附和攜帶有著重要影響，這種影響主要體現(xiàn)在吸附驅(qū)動(dòng)力和吸附平衡的變化上。對(duì)于疏水性有機(jī)污染物，如多環(huán)芳烴（PAHs）、多氯聯(lián)苯（PCBs）等，其在水中的溶解度極低。以萘、菲等PAHs為例，它們?cè)谒械娜芙舛韧ǔＴ谖⒖嗣可?jí)別。這種低溶解性使得它們?cè)谒袃A向于尋找疏水性的載體，微塑料恰好滿足這一條件。微塑料表面的疏水性與疏水性有機(jī)污染物之間存在強(qiáng)烈的疏水相互作用，這成為吸附的主要驅(qū)動(dòng)力。研究表明，聚苯乙烯微塑料對(duì)PAHs的吸附過程中，PAHs分子會(huì)從水相轉(zhuǎn)移到微塑料的疏水性表面，以降低體系的自由能。隨著PAHs在微塑料表面的吸附，水相中的PAHs濃度逐漸降低，吸附過程持續(xù)進(jìn)行，直至達(dá)到吸附平衡。在一定的溫度和PAHs初始濃度條件下，聚苯乙烯微塑料對(duì)PAHs的吸附量會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，最終達(dá)到平衡吸附量。相比之下，親水性污染物在微塑料上的吸附行為則有所不同。一些親水性有機(jī)污染物，如醇類、羧酸類等，在水中具有較高的溶解度。乙醇在水中可以與水分子形成氫鍵，具有