典型生物可降解塑料与难降解塑料在野外与室内海水暴露下微塑料老化效应与模型构建

【作者】 游慧敏； 张琳； 周扬； 王军歌； 祁怀源； 钱庆荣； 蔡明刚；

【机构】 近海海洋环境科学国家重点实验室厦门大学； 厦门大学环境与生态学院； 海洋与海岸带发展研究院厦门大学； 福建师范大学环境与资源学院； 厦门大学海洋与地球学院；

【摘要】 环境中的微塑料(MPs)不可避免会受到多种老化过程的影响,已有研究采用人工光氧老化等方式去模拟得到老化后的MPs,但对自然环境中MPs的自然老化行为的认识还有待深入。为此,本文系统研究了难降解塑料聚丙烯(PP)、可生物降解塑料聚乳酸(PLA)微颗粒及其制品(PP餐盒、PLA吸管)于厦门五缘湾海水中户外暴露12个月的表面性质、老化规律及其表面细菌多样性分析,并与实验室海水模拟老化进行了多方面差异性比较。结果表明:塑料制品比MPs颗粒表面更易遭受海水侵蚀、破碎以及氧化等变化;塑料制品表面比MPs表面均富集了更多的细菌群落,PLA和PP塑料样品之间的微生物群落结构存在明显差异。然而,实验室海水和野外海水塑料圈上形成的细菌优势种群存在差异。此外,进一步验证了MPs及其制品在自然老化和人工实验室老化过程中形成了相似类型的氧化产物和相似的变化规律,但其变化速率并不一致。通过羰基指数(CI)能半定量描述MPs及其制品的表面性质变化。在此基础上,阐明了MPs和塑料制品实验室人工老化和野外实地老化行为的关系规律,初步构建其关系模型,这为今后预测实际环境中MPs的老化寿命、降解速率及了解MPs的最终生命归趋提供了必要的信息。更多还原