微塑料——長度小于五毫米的小塑料碎片——正在成為一種無處不在的生態(tài)污染物。研究表明，就其本身而言，這些微小的碎片是潛在的有害的，但不清楚它們會對附著在它們上的污染物產(chǎn)生什么影響。

近日，由香港理工大學(xué)和香港浸會大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，微塑料可以使其他污染物更加有害。由于微塑料可以在其表面積累其他環(huán)境污染物 - 例如重金屬或有機分子 - 它們可能對植物，動物和人類構(gòu)成比以前想象的更大的威脅。除了粘附在其他污染物上外，微塑料和它們上面的物質(zhì)混合物也可以相互結(jié)合，改變它們的化學(xué)性質(zhì)。

相關(guān)研究發(fā)表在《Environmental Science & Technology Letters》雜志上。

本研究旨在研究有機化學(xué)物質(zhì)在微塑料（MP）結(jié)合金屬的吸附和氧化態(tài)中的作用，并最終研究其生態(tài)毒理學(xué)影響。聚苯乙烯（PS）被用作模型MP，因為它是在微塑料發(fā)生研究中最廣泛鑒定的聚合物之一。鉻（Cr）被選為模型金屬，因為它具有兩種穩(wěn)定的氧化態(tài)，即Cr（III）和Cr（VI），表現(xiàn)出明顯不同的化學(xué)和毒理學(xué)特征，Cr（III）相對安全，Cr（VI）有毒。對于有機化學(xué)品模型，選擇了二苯甲酮（BP）型紫外線過濾分子，因為它們在水生環(huán)境中無處不在。而且，更重要的是，因為它們能夠與過渡金屬配位以形成配合物。我們假設(shè)Cr吸收及其與MP顆粒結(jié)合時的氧化態(tài)受到共存紫外線過濾分子的顯著影響。此外，我們還研究了風(fēng)化對MP與Cr和UV過濾分子相互作用的影響，以實現(xiàn)更真實的模擬。如前所述，給定金屬的毒性高度依賴于其氧化態(tài)，而氧化態(tài)會進一步受到金屬-有機配合物形成的影響。有鑒于此，以微藻、普通小球藻為模式物種，對MP、Cr和UV過濾分子的各種組合進行了毒性評價。

隨著PSMP與共存的紫外線過濾分子上鑒定出更高的Cr（VI）豐度，MP結(jié)合金屬的氧化態(tài)發(fā)生了變化。更重要的是，我們的毒性評估發(fā)現(xiàn)，具有較高氧化態(tài)的PSMP結(jié)合的Cr顯示出更嚴重的抑制微藻生長。值得注意的是，僅在PSMP中觀察到Cr-UV過濾劑復(fù)合物的毒理學(xué)效應(yīng)，從而重申了MPs在自然環(huán)境中積累和轉(zhuǎn)化污染物的獨特作用?？傮w而言，本研究為有機化學(xué)物質(zhì)的共存如何影響MP結(jié)合金屬的吸附行為和氧化態(tài)，并最終影響其生態(tài)毒理學(xué)效應(yīng)提供了第一個證據(jù)。

我們發(fā)現(xiàn)BP型紫外線過濾劑可以與Cr(III)配位形成金屬有機絡(luò)合物，這些 Cr-UV過濾劑復(fù)合物可以在PSMP 顆粒表面轉(zhuǎn)化為毒性更強的 Cr(VI) 物質(zhì)，從而對微藻的生長造成更大的危害。 我們的結(jié)果揭示了MPs在真正的化學(xué)混合物中的復(fù)雜作用——不僅是積累，而且還能轉(zhuǎn)化污染物。

鑒于在環(huán)境MP樣品表面發(fā)現(xiàn)了大量的金屬和有機化學(xué)物質(zhì)，包括Cr和有機紫外線過濾劑，因此，在未來的MP -金屬相互作用研究中，應(yīng)仔細考慮本研究中新發(fā)現(xiàn)的MPs的潛在毒性活動。其次，對粘附組分進行定性(即金屬的化學(xué)形式)和定量(即總金屬濃度)分析，對于準確評估在真實環(huán)境條件下與金屬和有機污染物相關(guān)的生態(tài)風(fēng)險至關(guān)重要。最后，我們的工作可能預(yù)示著更大問題的開端。應(yīng)該對MP結(jié)合的金屬配合物如何影響人類健康進行更全面的評估，特別是在微塑料繼續(xù)在我們的飲用水來源和自來水中積累的情況下。

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