銘盛環(huán)境——工業(yè)污水，工業(yè)廢水處理專家，提供污水處理解決方案

　　一、微塑料的來源

　　近幾十年來，塑料制品被大量生產(chǎn)和應(yīng)用在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和人類日常生活中。環(huán)境中的塑料渣滓降解過程非常漫長，在陽光映照、物理、化學(xué)和生物等作用下會進一步降解為許多粒徑不一的塑料微粒或塑料微珠。塑料降解為塑料微粒后，降解過程會愈加遲緩，大量外形大小不一的塑料微粒在環(huán)境中堆積、富集。

　　微塑料，通常指粒徑小于5mm的塑料碎片，其粒徑較小，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，排入水環(huán)境后難以被自然降解，可能在水環(huán)境中存在數(shù)百至千年。微塑料的來源可分為直接來源(directsource)和間接來源(indirectsource)。微塑料的直接來源是指在人類生產(chǎn)生活中，直接添加到化工產(chǎn)品及日化用品中的塑料顆粒和原料顆粒在生產(chǎn)加工運用過程中直接進入環(huán)境。間接來源包括廢棄的塑料制品，如日用塑料制品、塑料包裝、泡沫塑料等進入環(huán)境后，在機械、氧氣和太陽輻射等在物理、化學(xué)、生物等作用下破碎裂解構(gòu)成的微塑料。

　　污水處置廠是微塑料的最大來源之一，人類生活活動和工業(yè)生產(chǎn)活動殘留的塑料渣滓產(chǎn)生的微塑料隨著污水聚集到污水處置廠，固然大多數(shù)的微塑料在污水處置過程中被除去，但是仍有局部微塑料隨著出水管道進入環(huán)境中。塑料薄膜的殘留是微塑料的主要來源，農(nóng)用塑料薄膜在自然環(huán)境條件下難以降解完整，從而造成其在環(huán)境中不時累積。研討標明，護膚品和洗濯劑中同樣含有微塑料成分，日常生活中衣物清洗的廢水中也含有大量的微塑料，此外，近海岸人類活動、船舶運輸和海上作業(yè)、渣滓堆放、大氣沉降、地表徑流和海上浮標設(shè)備等也是微塑料的主要來源之一。

　　二、微塑料的散布

　　目前，微塑料在世界各地內(nèi)的水環(huán)境和堆積物環(huán)境中都能夠被檢測到。有研討標明，海洋中的微塑料占塑料廢棄物的90%以上。經(jīng)Geyer等人研討發(fā)現(xiàn)，從1950年到2015年，全球大約產(chǎn)生了63億t塑料渣滓，其中一局部最終進入海洋。目前，微塑料污染的調(diào)查研討區(qū)域主要集中在海洋，包括加拿大、巴西和中國等沿海國度，比方我國的黃海海岸、南海海域、珠江口水域等均已發(fā)現(xiàn)含有較高程度的微塑料。

　　微塑料普遍存在于內(nèi)陸湖泊、河口、海洋，以至偏僻地域，如北極中央盆地。Eriksen等經(jīng)過模型，預(yù)算全球海洋表層海水中的塑料數(shù)量超越5.25×1012個，其中微塑料的重量高達0.35×105t。不同海域表層海水中微塑料的濃度范圍從小于十個每平方千米到數(shù)萬個每平方千米。Klein等對德國漢堡市108個大氣堆積物樣本實行剖析，發(fā)現(xiàn)微塑料普遍存在于漢堡市區(qū)的大氣堆積中，采樣過程共發(fā)現(xiàn)2625個微塑料顆粒，均勻豐度為275個/m2/d，微塑料占總顆粒量的95%。Soeun等研討了韓國納洞河塑料微粒的時空散布和特性，結(jié)果標明在不同的采樣時節(jié)某些微塑料的豐度和組成存在顯著差別。海洋微塑料負荷的70%~80%發(fā)作在雨季，在最壞的狀況下，微塑料的年負荷大約比以前的估量高13倍或12倍。Zheng等研討了膠州灣地域微塑料的散布特征，發(fā)現(xiàn)與其他相似地域相比，海灣地域的微塑料豐度較低，且在剩余水流和有堆積物保送趨向的地域，對微塑料的散布和組成有明顯的影響。微塑料的豐度和組成在海水和堆積物中表現(xiàn)出很強的相關(guān)性，與海灣相比水和堆積物中微塑料豐度較高的河口樣品的微塑料尺寸較大，聚合物類型較少，標明河流輸入是海灣塑料微粒的主要來源。Jiang等發(fā)現(xiàn)西藏高原河流中主要是纖維狀和小型微塑料，堆積物和地表水中PET和PE微塑料含量最高，且城市堆積物中微塑料的豐度高于鄉(xiāng)村。Ding等對渭河地表水和堆積物中的微塑料實行了研討，一切水和堆積物樣品中都發(fā)現(xiàn)了微塑料，低水流量和高含砂率決議了微塑料的積聚和散布，渭河流域的微塑料源與農(nóng)業(yè)活動親密相關(guān)。

　　微塑料在海洋中受洋流、風(fēng)力等作用被長間隔運輸，擴散到全球的海洋生態(tài)系統(tǒng)。目前的研討曾經(jīng)報道了微塑料普遍存在于各個大洋不同深度的水體、海冰、深海堆積物以及海洋生物中。

　　三、微塑料的吸附性

　　微塑料在長期的環(huán)境風(fēng)化作用下，會構(gòu)成特殊的外表特征，如較高的比外表積、孔隙率和非晶構(gòu)造等，有利于環(huán)境中污染物的吸附。Zhang等經(jīng)過電子顯微鏡研討了微塑料顆粒，發(fā)現(xiàn)微塑料顆粒外表有許多褶皺和多孔構(gòu)造。不同類型的微塑料和老化的微塑料通常也含有更高濃度的污染物。有研討指出，在不同微塑料中有機磷酯和鄰苯二甲酸酯的吸附行為研討中，發(fā)現(xiàn)聚苯乙烯泡沫塑料比其他類型的微塑料含有更高濃度的多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯。多環(huán)芳烴是一種典型的疏水污染物，其與微或納米級塑料的強互相作用在水環(huán)境中隨處可見。Lee等人對多環(huán)芳烴(PAHs)與聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)之間的吸附行為實行了實驗，采用KMPsw(微塑料與海水之間的分配系數(shù))的三相分配法實行測定。結(jié)果標明，KMPsw的排序為聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)，與辛醇-水分配系數(shù)類似。吸附系數(shù)與疏水性之間存在較高的相關(guān)性，標明疏水性是塑料碎片與多環(huán)芳烴吸附行為的主要影響要素。

　　微塑料在環(huán)境中有大小不同的尺寸，其尺寸對污染物的吸附是重要的影響要素之一。Wang等以聚苯乙烯為典型微塑料，以菲和硝基苯為污染物，研討了微米、亞微米和納米級塑料對污染物的吸附性能，發(fā)現(xiàn)微米級聚苯乙烯和亞微米級聚苯乙烯的logKd(微塑料中污染物濃度的散布系數(shù))隨粒徑的減小而增大，而納米聚苯乙烯的logKd隨粒徑的增大而減小。由此得出，當粒徑減小到納米級時，污染物(菲和硝基苯)的吸附行為發(fā)作了改動。Zhang等研討聚苯乙烯微塑料吸附土霉素的過程，同時存在顆粒擴散和膜內(nèi)擴散，經(jīng)過處置的聚苯乙烯對土霉素具有較高的親和力。經(jīng)過處置的微塑料具有更高的比外表積、微孔面積和氧化水平，土霉素吸附在擱淺泡沫上的FreundlichKf值為894±84((mg/kg)(mg/L)1/n)，最大吸附發(fā)作在pH=5時，此時微塑料外表與土霉素之間的靜電斥力最小，闡明靜電互相作用可能調(diào)理了吸附。Zhang等研討了聚丙烯微塑料在模仿海水中吸附3，6-二溴咔唑(3，6-BCZ)和1，3，6，8-四溴咔唑(1，3，6，8-BCZ)的狀況。結(jié)果標明，擬二階動力學(xué)模型更合適描繪微塑料對多鹵代咔唑的吸附，3，6-BCZ和1，3，6，8-BCZ的均衡吸附時間分別為6h和8h。吸附才能隨粒徑的減小而增大，吸附才能隨鹽度的增大而先增大后減小，最大吸附量呈現(xiàn)在鹽度14%時。吸附量隨多鹵代咔唑濃度的增加而增加。微塑料顆粒以各種外形、各種大小堆積匯集，而水體中的有機污染物品種眾多、成分復(fù)雜并具有一定的毒性，兩者分離易產(chǎn)生更嚴重的環(huán)境危害。徐鵬程等研討了新制的微塑料和在紫外光映照下老化的微塑料對2，2'，4，4'-四溴聯(lián)苯醚(BDE-47)的吸附行為。結(jié)果標明，微塑料吸附BDE-47的過程以外表吸附為主，鹽度的影響不大，而溶解性有機質(zhì)會與微塑料和BDE-47發(fā)作互相作用，從而降低新制和老化微塑料對2，2'，4，4'-四溴聯(lián)苯醚(BDE-47)的吸附。

　　李文華等以鄱陽湖湖口-長江段堆積物中的微塑料為研討對象，探求其與Cu、Cd、Pb、Zn和Cr等重金屬的形態(tài)及含量之間的關(guān)系。重金屬以氧化態(tài)或陽離子交流的方式吸附匯集到微塑料外表，隨著微塑料的遷移進入土壤環(huán)境和水環(huán)境中。此外堆積物中重金屬的含量也會受微塑料的顏色、粒徑與聚合物組分等影響。微塑料作為重金屬轉(zhuǎn)移的載體之一，重金屬隨著微塑料的遷移將更大范圍地影響環(huán)境。同時，被污染的水體中含有多種微生物，這些微生物以至具有致病性，環(huán)境中存留的微塑料經(jīng)過長時間的匯集和積聚則能為這些微生物提供載體，附著在微塑料外表的微生物構(gòu)成生物膜的方式。這些附著在微塑料外表的微生物會隨著微塑料的遷移入侵其他生態(tài)系統(tǒng)中，侵襲本來的微生物菌落并使其發(fā)作改動，而惹起某種傳播疾病的爆發(fā)盛行。

　　微塑料的吸附行為對生物的影響極大。Trifuoggi等研討了海膽的早期胚胎發(fā)育，暴露在微塑料的海膽呈現(xiàn)發(fā)育形態(tài)等缺陷、且其有絲團結(jié)異常狀況顯著增加。Schrank等發(fā)現(xiàn)柔性聚氯乙烯(PVC)對大型水蚤的形態(tài)、代謝率及后代生長率和數(shù)量都有影響。

　　四、結(jié)語

　　隨著全球經(jīng)濟社會開展，塑料的運用量日積月累，其大量的丟棄已對自然環(huán)境形成了嚴重影響。目前有關(guān)微塑料吸附行為的研討還主要集中在研討其散布狀況，較少研討其吸附性等化學(xué)性質(zhì)，不能很好地詮釋自然狀態(tài)下微塑料與其他污染物互相作用的關(guān)系。

　　研討微塑料的吸附行為有助于為后續(xù)研討提供根底數(shù)據(jù)，以期剖析各種影響要素對其吸附效果的作用和微塑料吸附污染物的吸附曲線，得出緩解這一污染物危害環(huán)境的途徑。將來的研討需求進一步優(yōu)化微塑料采集、運用的辦法，做好微塑料散布狀況的統(tǒng)計，同時綜合思索生物要素以及非生物要素，以及微塑料的粒徑大小、外表形態(tài)、塑料的品種以及污染物的濃度和存在狀態(tài)等要素，同時應(yīng)該加鼎力度改善固體廢物和工業(yè)廢水處理設(shè)備以處置微塑料，有關(guān)微塑料對環(huán)境污染物的吸附行為及吸附污染物對生物體的影響仍需深化討論。