水环境中微塑料的分布、迁移与吸附机制研究

刘罗 ,  姚朝英 ,  谢咏梅 ,  吴珊 ,  李际冉

塑料科技 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (7) : 198 -203.

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塑料科技 ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (7) : 198 -203. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2026.07.036
综述

水环境中微塑料的分布、迁移与吸附机制研究

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Research on Distribution, Migration and Adsorption Mechanism of Microplastics in Water Environment

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摘要

微塑料以纤维和碎片形态广泛存在,其丰度受人类活动与地理因素调控。文章系统分析水环境中微塑料的分布特征与迁移行为。迁移行为是微塑料自身物化属性与水环境参数(如温度、pH值、溶解性有机质等)协同作用的结果,外部气象条件则通过改变水环境内部状态间接驱动其迁移路径。文章总结微塑料对有机物、重金属及无机颗粒的吸附机制。对有机物的吸附机制主要包括分配作用、疏水作用、π-π作用及氢键作用,对重金属的吸附核心机制为静电吸引与表面络合,对无机颗粒的吸附则主要为静电作用与氢键作用。在此基础上,文章提出后续研究方向,包括聚焦合成纤维微塑料的环境行为量化,发展微塑料多技术融合监测与模拟体系,解析多元复杂环境的交互效应等。

Abstract

Microplastics were widely distributed in fiber and fragment forms, and their abundance was regulated by anthropogenic activities and geographical factors. The study systematically analyzed the distribution characteristics and migration behaviors of microplastics in aquatic environments. The migration behaviors resulted from the synergistic effects of the physicochemical properties of microplastics themselves and aquatic environmental parameters (such as temperature, pH, and dissolved organic matter), while external meteorological conditions indirectly drove their migration pathways by altering the internal states of the aquatic environment. The adsorption mechanisms of microplastics toward organic matter, heavy metals, and inorganic particles were also summarized in the paper. The adsorption mechanisms for organic matter mainly included partitioning, hydrophobic interaction, π-π interaction, and hydrogen bonding; the core mechanisms for heavy metal adsorption were electrostatic attraction and surface complexation; and the adsorption of inorganic particles was primarily attributed to electrostatic interaction and hydrogen bonding. On this basis, future research directions were proposed in the paper, including focusing on the quantitative characterization of environmental behaviors of synthetic fiber microplastics, developing multi-technology integrated monitoring and simulation systems for microplastics, and elucidating the interactive effects of multiple complex environmental factors.

关键词

微塑料 / 分布 / 迁移 / 吸附 / 水环境

Key words

Microplastics / Distribution / Migration / Adsorption / Water environment

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刘罗,姚朝英,谢咏梅,吴珊,李际冉. 水环境中微塑料的分布、迁移与吸附机制研究[J]. 塑料科技, 2026, 54(7): 198-203 DOI:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2026.07.036

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塑料制品因价格低廉、防水耐磨、使用方便等优点被广泛应用于各行各业。然而,绝大部分塑料未被回收利用且不可完全降解,在自然环境中经物理、化学、生物等作用后,会被分解成更小尺寸的塑料碎片或颗粒,其中直径小于5 mm的塑料碎片或颗粒即被定义为微塑料[1-2]。微塑料作为四大新污染物之一,受到广泛关注。其粒径小,质量轻,稳定性强,可长时间、长距离迁移和累积,在水、气、土壤、沉积物等环境介质中均有检出,甚至出现在沙漠[3]、极地[4]、高原[5]等偏远地区。微塑料还可沿食物链传递,人和动植物通过吸附、呼吸、摄食等方式持续暴露,可导致微塑料在体内富集,从而引发多种毒性反应,甚至造成死亡[6-7]。此外,微塑料作为一种持久性环境污染物,极易在水环境中吸附其他物质形成复合污染物,改变被吸附物的环境行为与归趋,影响微塑料自身的分布迁移,干扰水中微生物的多样性和活性。因此,有必要全面了解微塑料在水环境中的行为及其与其他物质间的相互作用机制与影响。本文综述水环境中微塑料的分布与迁移行为,归纳分析微塑料与其他物质之间的相互作用机制、特点及影响因素,以期为水环境中微塑料的生态环境风险评估提供参考。

1 微塑料在水环境中的分布和迁移

微塑料主要由高分子聚合物构成,主要包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)及聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。根据来源可分为初级微塑料(如化妆品中的塑料微珠)和次级微塑料(由大块塑料降解破碎形成),其形态多样,可分为纤维、碎片、薄膜、颗粒和泡沫等。

1.1 分布特征

我国河流、湖泊、水库及近海区域均受到微塑料污染,污染程度与城市化、农业、渔业及旅游业等人类活动密切相关。总体表现为微塑料丰度不一。

在河流系统中,黄河中微塑料以纤维状为主,初级微塑料占比较高,近岸丰度显著高于河心,随距河口距离的增加而递减,最高值出现在河口潮间带,受潮汐顶托与陆源输入叠加影响[8];长江中微塑料主要为PS、PP及PE等低密度塑料,形态以白色碎片和泡沫为主[9]

在湖泊方面,太湖研究显示微塑料主要来源于生活污水、纺织、农业及渔业活动,以纤维状PET为主[10];济南大明湖中部湖区微塑料丰度最低,形态包括纤维、薄膜、碎片和颗粒,主要成分为PP、PE和PVC[11]

水库作为相对封闭的水体,水流缓慢,微塑料易沉降累积。陆浑水库中微塑料主要分布于表层和中层水体,以透明纤维为主,PE和PET占比最高(PE占31.4%,PET占30.0%),鱼类养殖及旅游开发是其主要输入途径[12];武都水库中PVC占比最高,其次为PA,反映了区域工业与生活源的影响[13]

在海洋环境中,渤海海域中纤维状微塑料最为常见,主要成分为纤维素和PET,旅游活动强度高导致微塑料种类呈现多样性[14];青岛海滨浴场微塑料主要为白色纤维,以PET、PS、PP、PE为主,源于包装、纺织及旅游活动[15]

总体而言,水环境中微塑料丰度差异显著,形态以纤维和碎片为主。淡水中以PP和PE为主,海洋中则以PP、PE和PS更为常见。上述差异可能与区域经济发展水平、地理条件及人类活动等因素有关。

1.2 迁移行为

1.2.1 迁移的主要驱动机制

(1)微塑料自身特性的影响。

微塑料的形状、尺寸、密度、颜色、表面电荷(Zeta电位)和极性官能团等直接影响其迁移能力。纤维状微塑料因长径比高、沉降速率低、迁移性强,易随水流远距离输送,尤其在低流速区易缠绕于植被或结构物上。相比之下,碎片和薄膜更易沉降。在粒径方面,微米级颗粒易沉积于河流,而纳米级塑料因布朗运动较强,更易向下游迁移,这也是海洋中少见毫米级颗粒的原因之一[16]。低密度微塑料(如PE、PP)倾向于漂浮,参与表层水体的长距离输运[17]

(2)水体内部环境参数的调控作用。

水动力条件:流速、湍流强度、水深和波浪作用是控制水平迁移与垂向混合的核心因素。高流速促进水平输运并抑制沉降,低流速利于沉降。湍流影响颗粒碰撞(聚集或破碎),水深影响微塑料的停留时间和再悬浮潜力。

温度:通过改变水的黏度(斯托克斯定律)影响沉降速度及密度分层。同时,温度可调控微生物活性,进而影响生物膜形成。生物膜会改变微塑料的密度、表面疏水性等关键属性,是决定其沉降行为的重要生物地球化学过程。

pH值与离子强度:通过影响微塑料表面电荷和双电层厚度(DLVO理论)调控其聚集或分散行为。高离子强度(如海水)压缩双电层,促进“盐析效应”,导致微塑料与沉积物颗粒发生异质聚集而沉降。

溶解性有机质(DOM):可吸附于微塑料表面,通过空间位阻抑制聚集或通过架桥效应促进聚集,其作用取决于DOM组成,如腐殖酸(HA)或多糖。

颗粒性胶体:泥沙、黏土、金属氧化物等可通过异质聚集改变微塑料的粒径、密度和表面性质,显著影响其沉降速率。

微生物与生物膜:微生物在微塑料表面定植形成生物膜,是驱动其从水柱向沉积物迁移的关键机制。生物膜的形成受温度、营养盐等因素调控,具有动态性[18]

(3)外部气象气候因子的间接驱动。

季节变化:温度的周期性变化影响水体分层、微生物活性和生物膜形成。冬季低温减少生物膜生成,结合低流速,可能促进微塑料沉降[19]。尽管夏季高温促进生物膜生长和密度增加,加速沉降,但强对流或洪水事件可能主导输运过程。WU等[9]发现,微塑料丰度在汛期显著高于非汛期,约为非汛期的1.9倍。

降雨:通过增加径流,携带陆源微塑料和悬浮颗粒物(SPM)进入水体,显著改变水动力条件和浊度。暴雨和城市溢流是纤维状微塑料的重要输入途径。

阳光辐射(UV):不仅影响表层水温,还会导致微塑料光老化,表面生成含氧官能团,改变其疏水性、电荷和脆性,促进二次破碎和生物膜附着,从而影响迁移行为。

风:通过作用于水面产生波浪和扰动,影响表层水体的混合层深度和湍流强度,进而影响漂浮微塑料的分布、垂向混合效率及水体对沉积物的再悬浮能力。

1.2.2 迁移模型的选择与应用

由于微塑料迁移受多因素耦合作用,其定量预测依赖多过程耦合模型,模型的选择需要结合研究尺度与目标过程。

单颗粒动力学模型(微观尺度):基于斯托克斯定律和牛顿力学计算微塑料的沉降或上浮速度。该模型虽然考虑了重力、颗粒密度及流体黏度等因素,但通常假设颗粒为球形,忽略了非球形效应、生物膜及湍流的影响。改进的平流-扩散方程(ADE)结合实测数据可量化流速对沉降率的影响,验证水动力的主导作用[20]

颗粒群体平衡模型(PBM,介观尺度):用于描述微塑料颗粒群体在迁移过程中的聚集、破碎、沉降等动力学行为。温度影响颗粒的布朗运动和反应速率,进而改变碰撞频率和黏附效率。离子强度可压缩颗粒表面双电层,削弱静电斥力,增强范德华吸引力,从而促进聚集。DOM可能吸附于颗粒表面,改变其表面电荷、疏水性及粗糙度,进而影响颗粒间的相互作用力。研究人员常基于DLVO/XDLVO理论和PBM模型计算颗粒间的相互作用力[21]

水动力-颗粒输运耦合模型(宏观尺度):将微塑料视为示踪粒子,嵌入水文或海洋环流模型中,模拟其在平流、湍流扩散及垂向混合作用下的迁移路径和空间分布。MIKE模型[22]适用于河流与湖泊模拟;ROMS模型[23]及FVCOM模型[24]等常用于海洋迁移路径预测;欧拉-拉格朗日耦合模型(如FVCOM-SWAVE+TM)可高精度模拟波浪与水流共同驱动下的三维迁移,计算其运动轨迹[25]。此外,罗雅丹等[15]针对青岛区域的研究表明,该区域受风浪影响显著,可耦合波流模型解析微塑料迁移的热点区域,并通过模型量化旅游旺季的岸边富集率。

分子动力学模型(微观机制):在原子尺度模拟微塑料与水分子、DOM及污染物之间的相互作用,常与扩展DLVO/XDLVO理论结合,用于解析其在多孔介质中的滞留机制。例如,CAI等[26]研究了PET纳米塑料与布洛芬(IBP)在多孔介质中的共迁移行为。结果表明,IBP显著抑制了PET在石英砂中的迁移,且随IBP浓度升高抑制作用增强。高流速同时促进了PET与IBP在多孔介质中的迁移。此外,高离子强度抑制了PET在多孔介质中的迁移,而在相同条件下添加IBP可一定程度上促进PET迁移。在HA条件下的共迁移系统中亦观察到类似现象。

其他专用模型:如TrackMPD[27-28]专用于全球尺度海洋塑料追踪,依赖HYCOM、NEMO等环流模型驱动,适用于垃圾带形成与源解析研究。

温度/pH值动力学模型:温度主要通过改变水的物理性质、微塑料表面特性及生物过程影响迁移,模型框架包括沉降速度修正、生物膜生长动力学及降解动力学等。pH值主要通过调控表面电荷和胶体稳定性影响聚集行为,核心模型包括表面电荷模型、聚集动力学等。此外,部分研究尝试建立综合考虑温度、pH值、盐度及光照等多因素驱动的微塑料迁移综合模型,如多因子回归模型、计算流体动力学(CFD)耦合模型及机器学习等。

然而,目前仍缺乏统一的标准化模型,不同研究之间的模型结构差异较大。多数模型基于实验室模拟,缺乏真实环境数据的支撑。多因子交互作用的建模尚不成熟,其协同机制仍有待深入研究。

1.2.3 不同场景下的迁移行为

不同水环境场景下的关键影响因子存在差异,主导微塑料迁移的内部因子随环境类型而异。

河流:水动力条件(流速、流量)主导水平输运[29],流速与水深控制沉降及再悬浮过程。随距黄河口距离增加,丰水期和枯水期微塑料丰度均呈线性降低趋势[8]。洪水事件是其最重要的迁移驱动情景;生物膜(尤其在缓流区)、异质聚集及悬浮颗粒物(SPM)则主要影响垂向迁移。

湖泊/水库:水体滞留时间与热分层结构是核心控制因素[30],沉降是其主要归宿;风浪扰动影响再悬浮和垂向混合,生物驱动沉降作用显著,温度分层期沉降增强。陆浑水库[12]雨季河流输入的高SPM导致库区入口处微塑料沉降量增加50%,武都水库[13]沉积物中微塑料-黏土聚合体占比达30%,证实异质聚集是重要的沉降途径。

河口:盐度梯度引发的絮凝/异质聚集是关键过程,潮汐作用主导复杂的水动力和悬浮物输运[31],高SPM浓度促进微塑料共沉降。HAN等[8]发现,枯水期黄河表层水中微塑料丰度均高于丰水期,表明在高泥沙河流中,SPM浓度可能成为更主导的影响因子。

海洋(近海/开阔洋):低密度微塑料(如PE)易在表层富集[14-15],大规模环流和风场则主导其远距离输运;波浪作用影响垂向混合和表层分布[25],生物驱动沉降是重要的垂向迁移途径。

地下水/孔隙水:迁移受粒径(须小于孔隙尺寸)、表面电荷、水流速度及介质性质控制[32]。小于20 μm的颗粒在特定孔隙尺寸下迁移速度达峰值,而大颗粒则受阻滞效应影响。

综上所述,微塑料在水环境中的迁移是其自身属性与水体多因素耦合作用的结果,外部气候因子通过驱动内部参数变化间接调控迁移过程。不同水体类型中,主导机制各异。河流受控于水动力条件,湖泊侧重沉降与生物膜作用,河口受盐度与SPM主导,海洋则取决于环流与风浪过程。

2 微塑料对其他物质的吸附作用

2.1 作用机制

在水环境中,微塑料可与多种溶解态和颗粒态物质发生界面相互作用,主要包括分配作用和表面吸附作用,其中表面吸附涉及多种分子间作用力。

2.1.1 分配作用

有机污染物在水相与微塑料聚合物相之间的分配作用是基于“相似相溶”原理的物理平衡过程。该作用强度相对较弱,主要受污染物疏水性和微塑料内部聚合物结构的影响。CUI等[33]研究表明,有机污染物在微塑料上的Freundlich吸附系数对数(Lg KF)与其辛醇-水分配系数对数(Lg KOW)呈显著相关。

当有机污染物浓度或微塑料结晶度较高时,分配作用占主导[34],此时吸附量主要取决于污染物的疏水性,而非微塑料表面吸附位点数量。而在低浓度或非晶态微塑料中,表面吸附作用更为重要。当微塑料与污染物性质高度匹配时,可形成“分配-吸附”协同机制。值得注意的是,化学吸附相对罕见,通常仅在特殊条件下发生,例如酸化后的微塑料表面含羧基、羟基等官能团,可与碱性环境中的去质子化有机物形成共价键或强配位键。

2.1.2 表面吸附作用

表面吸附机制主要包括以下7种。(1)疏水作用。疏水作用是微塑料吸附疏水性物质的主要机制。(2)静电相互作用。基于“异电相吸、同电相斥”原理,微塑料表面电荷受pH值和老化程度影响。老化的微塑料常带负电,易吸附阳离子污染物。(3)氢键作用。当微塑料(如PA含酰胺基)和污染物(如抗生素含羟基、氨基)均具有氢供体或受体时,可形成氢键。(4)π-π作用。芳香族微塑料(如PS)可通过π-π电子供体-受体作用强烈吸附含苯环的有机物。PS对芳香族污染物的吸附能力显著高于PE、PP等脂肪族塑料。(5)范德华力。范德华力普遍存在于所有分子间,虽强度较弱,但在非极性微塑料(如PE、PVC)与污染物的吸附中仍发挥一定作用。(6)络合作用(配位反应)。微塑料表面的老化官能团可作为电子供体,与金属离子形成配位键。(7)孔隙填充。微塑料表面存在纳米级孔隙,尤其玻璃态聚合物(如PS)可容纳小分子污染物进入孔内,从而提高吸附容量。这一机制可能导致吸附位点分布不均,吸附等温线呈现轻微非线性,总体上仍能提高吸附能力。

2.2 微塑料对溶解性有机物的吸附

2.2.1 疏水性有机污染物(HOCs)

HOCs具有高脂溶性、低水溶性、持久性及生物累积性。微塑料对HOCs的吸附以分配作用和疏水作用为主,芳香族塑料(如PS)还通过π-π作用增强吸附。例如,PS对菲、萘等多环芳烃(PAHs)的吸附能力远高于PE。微塑料的疏水性越强、极性越低,越有利于HOCs的吸附。此外,范德华力虽然也参与其中,但作用较弱。

2.2.2 亲水性有机污染物

亲水性有机污染物主要包括含极性基团的抗生素、农药及染料等,主要通过分配作用、氢键作用和静电作用附着于微塑料表面。BI等[35]发现,PA对抗生素的吸附能力最强,原因是PA分子链中的酰胺基可与抗生素的羰基形成氢键。此外,微塑料对环丙沙星(CIP)的吸附还涉及静电作用,CIP作为两性离子,其电荷状态随pH值变化而改变。微塑料对磺胺嘧啶(SD)的吸附作用较弱,主要依赖孔隙填充和配位作用。

2.2.3 DOM

DOM广泛存在于天然水体中,主要成分为HA和类蛋白质,可通过疏水作用、π-π作用、范德华力及氢键作用被微塑料吸附。HA的疏水性强于黄腐酸(FA),更易被微塑料吸附。除疏水相互作用外,π-π电子供体-受体相互作用在多孔PS吸附HA和FA的过程中也发挥重要作用。此外,HA和FA的羧基/酚羟基可与微塑料的羟基形成氢键。PS主要与HA的芳香结构发生π-π相互作用,并通过DOM中的羰基键包裹在聚合物内部。

2.3 微塑料对溶解性无机物(重金属离子)的吸附

大多数重金属具有高毒性,主要以离子形式存在于水环境中。微塑料对重金属的吸附主要为静电相互作用和络合作用。尽管微塑料通常呈电中性,但部分悬浮颗粒可能获得电荷,老化后的微塑料也会携带负电荷。因此,微塑料对重金属的吸附可能源于静电吸引或排斥作用以及表面络合反应。微塑料与重金属之间的相互作用会随其表面性质的改变而变化。例如,老化后的微塑料表面含氧官能团增加,络合作用增强,有利于重金属的吸附。此外,氢键作用和范德华力也可能参与其中,这主要是由于老化过程在微塑料表面引入了新的官能团。

2.4 微塑料对颗粒态物质(无机颗粒)的吸附

微塑料对无机颗粒的吸附机制主要包括静电作用和氢键作用等,其原因在于微塑料经紫外线照射、温度变化、机械磨损及生物降解等过程后,其表面电荷和官能团等理化性质发生改变,导致胶体稳定性下降。THIAGARAJAN等[36]研究发现,带负电的羧化PS与二氧化钛纳米颗粒之间可能存在静电作用、络合作用及氢键作用等多种机制,从而有效降低二氧化钛纳米颗粒的毒性。微塑料与带正电荷的针铁矿、磁铁矿表面之间存在较强的静电吸引作用,同时针铁矿表面含有的羟基可与微塑料形成强氢键,因此针铁矿对微塑料的吸附量高于磁铁矿,不同矿物表面的微塑料分布也存在差异。尽管微塑料可通过静电相互作用吸附于赤铁矿表面,但不同暴露面的赤铁矿具有不同的铁密度和比例,导致吸附量和迁移行为有所不同。

2.5 吸附机制的影响因素

除自身特性(类型、结晶度、比表面积)外,微塑料对其他物质的吸附还受到多种环境因素的调控。此处侧重分析温度、pH值及盐度等因素对微塑料与目标物质之间界面相互作用的影响,这与上述因素对微塑料整体迁移行为的作用有所不同。

2.5.1 温度

温度变化可影响分子动能、扩散速率及反应平衡。物理吸附通常为放热过程,高温可能促进解吸;而涉及络合、氢键作用的化学吸附则可能为吸热过程。温度还会影响水的黏度、溶质溶解度(尤其是HOCs)以及生物活性,进而间接影响与生物膜相关的吸附位点。然而,在某些情况下,盐度等因子可能掩盖温度效应。此外,平衡分配系数与温度之间并无显著相关性,表明水温对某些物质的分配作用影响有限。因此,温度对吸附作用的影响需要针对具体情况进行具体分析。

2.5.2 pH值

pH值是调控静电相互作用和表面络合的关键因子,通过影响微塑料表面官能团及污染物的解离状态改变二者的表面电荷与形态。张志琴等[37]发现,PS对Cu2+的吸附量随pH值升高呈先增后降趋势,在pH值为7时达到最大值。GAO等[38]发现,当pH值为6时,PS对CIP的吸附量最大,除物理吸附外,静电作用和氢键作用也是重要机制。此外,pH值还直接影响含氧官能团的质子化状态,调控其与金属离子的络合能力及与有机物的氢键作用。因此,静电作用表现为引力还是斥力,取决于pH值与微塑料Zeta电位及其他物质酸性解离常数之间的相对大小。

2.5.3 盐度(离子强度)

盐度通过双电层压缩效应和竞争吸附双重机制影响吸附过程。研究发现,海水环境中微塑料对左氧氟沙星(LEV)的吸附受到显著抑制,吸附量仅为模拟淡水环境的14.5%[39]。高盐度抑制吸附的原因可能包括:Na+浓度升高易与微塑料形成静电引力,同时Na+可取代微塑料表面的酸性基团并竞争阳离子交换位点[40],从而削弱微塑料与LEV之间的静电作用和氢键作用,导致吸附量下降。此外,高盐度还会促进微塑料颗粒聚集,降低其比表面积[41]。当盐度低于14%时,吸附量随盐度升高而增大,这可能是因为盐度的增加降低了其他物质的溶解度,从而增强微塑料对其的吸附作用。因此,盐度对吸附的影响具有复杂性,可能受到其他离子强度的共同调控。

2.5.4 共存物质与竞争/协同效应

天然水体中多种物质共存,相互作用复杂,其中DOM是最重要的共存物质之一。其竞争作用表现为DOM可与目标有机污染物竞争微塑料表面的疏水位点,或通过络合作用将污染物“束缚”于溶解相,从而降低微塑料对目标物的吸附量。其协同作用则表现为DOM通过疏水作用或π-π作用先吸附于微塑料表面,形成一层“涂层”。该“涂层”可能提供新的吸附位点或改变表面性质,从而促进微塑料对抗生素或重金属等物质的吸附。此外,不同污染物之间也可能相互作用(如重金属与有机物的络合)形成复合物[42]。有机污染物可通过疏水、络合等作用与DOM相互作用;抗生素与重金属可通过配位键形成重金属-有机络合物或发生阳离子-π相互作用。因此,被吸附物质因性质不同,其间的相互作用可能对微塑料的吸附过程产生正面或负面等多种影响。

3 结论

微塑料在水环境中的分布、迁移与吸附行为受其自身理化性质及环境因子共同调控,外部气象条件则通过影响水体内部参数间接发挥作用。微塑料对不同物质的吸附机制具有特异性。其中,有机物以疏水分配、π-π作用和氢键为主;重金属依赖静电吸引与表面络合;无机颗粒则涉及静电作用及氢键作用等。环境因素通过调控界面键合强度、竞争吸附及共存物质的协同/拮抗效应,影响微塑料的吸附过程。

未来研究需重点突破以下方向:第一,聚焦合成纤维微塑料的环境行为量化。作为水环境中纤维状微塑料的主要来源,合成纤维的高长径比特性、添加剂等因素对其环境行为的独特影响亟待量化。第二,发展多技术融合监测与模拟体系。整合卫星遥感、原位传感器网络及污染物迁移转化(PTM)模型等技术,构建微塑料迁移路径的全链条模拟能力,预测其在环境介质中的滞留时间与富集热点分布。第三,解析多元复杂环境的交互效应。突破单一作用机制研究的局限,关注现实环境中多物质共存、多因素耦合所形成的复杂交互作用网络,重点探究不同吸附机制在复杂条件下的优先顺序与主次关系变化及其相互竞争或促进效应,定量解析关键环境因子的交互作用对主导吸附机制的贡献率。

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