近日,資源環(huán)境學(xué)院郭學(xué)濤教授團(tuán)隊(duì)在環(huán)境領(lǐng)域著名學(xué)術(shù)期刊《Environmental Science&Technology》上發(fā)表題為“Dissolved Organic Matter Promotes the Aging Process of Polystyrene Microplastics under Dark and Ultraviolet Light Conditions:The Crucial Role of Reactive Oxygen Species”的研究論文,博士生仇欣然為該論文的第一作者,郭學(xué)濤教授為該論文通訊作者。
聚苯乙烯微塑料(PSMPs)是環(huán)境中最常見,也是最具代表性的微塑料。已有研究表明光照條件下微塑料(MPs)的老化受活性氧(ROS)影響。然而,關(guān)于黑暗條件下MPs老化過程及溶解性有機(jī)質(zhì)(DOM)的影響機(jī)制仍不清楚。本研究發(fā)現(xiàn),DOM在黑暗條件下通過電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生ROS,促進(jìn)PSMPs的老化,而DOM在光照下產(chǎn)生ROS的過程更容易受到光電子的影響,進(jìn)而加速了PSMPs的老化。此外,富里酸(FA)對(duì)PSMPs老化的促進(jìn)作用比腐殖酸(HA)更顯著,這可歸因于FA對(duì)半醌自由基的轉(zhuǎn)化能力更強(qiáng)。同時(shí),結(jié)合密度泛函理論(DFT)計(jì)算表明,與PE和PP塑料相比,PS塑料的苯環(huán)結(jié)構(gòu)在DOM的參與下有助于老化過程的穩(wěn)定。該研究不僅揭示了DOM在黑暗和紫外光條件下促進(jìn)PSMPs的老化機(jī)制,而且明確了DOM對(duì)PSMPs的老化受DOM類型的影響。
郭學(xué)濤教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事微塑料環(huán)境行為及界面過程相關(guān)的研究。在前期研究中優(yōu)化建立了西北區(qū)域復(fù)雜環(huán)境介質(zhì)中微塑料的分析方法,明確了該區(qū)域微塑料的污染特征,揭示了微塑料污染與人類活動(dòng)關(guān)系的作用體系。闡明了基于環(huán)境活性物質(zhì)介導(dǎo)的微塑料分配機(jī)制,明確了控制微塑料轉(zhuǎn)化的環(huán)境活性物質(zhì)界面體系,揭示了控制微塑料環(huán)境地球化學(xué)行為的關(guān)鍵因子。相關(guān)研究為評(píng)估微塑料的環(huán)境行為及生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)提供了理論支撐。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(41977307)的支持。