厌氧污泥微生物作用对微塑料表面性质的影响.pdf

第4 9卷 第3期2 0 2 3年6月东华大学学报(自然科学版)J OUR NA L O F D ON GHUA UN I V E R S I T Y(NA TUR A L S C I E N C E)V o l.4 9,N o.3J u n.2 0 2 3 文章编号:1 6 7 1-0 4 4 4(2 0 2 3)0 3-0 0 8 1-0 8D O I:1 0.1 9 8 8 6/j.c n k i.d h d z.2 0 2 2.0 1 0 0收稿日期:2 0 2 2-0 3-0 7基金项目:国家自然科学基金(5 1 9 7 8 1 3 6);中央高校基本科研业务费专项资金(2 2 3 2 0 2 2 A-1 0)通信作者:高品,男,教授,研究方向为水污染控制技术,E-m a i l:p i n g a o d h u.e d u.c n引用格式:居传福,秦艳,代学民,等.厌氧污泥微生物作用对微塑料表面性质的影响J.东华大学学报(自然科学版),2 0 2 3,4 9(3):8 1-8 8.J U C F,Q I N Y,D A I X M,e t a l.E f f e c t o f a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o b i a l t r e a t m e n t o n t h e s u r f a c e p r o p e r t i e s o f m i c r o p l a s t i c s J.J o u r n a l o f D o n g h u a U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e),2 0 2 3,4 9(3):8 1-8 8.厌氧污泥微生物作用对微塑料表面性质的影响居传福1,秦 艳1,代学民2,高 品1(1.东华大学 环境科学与工程学院,上海 2 0 1 6 2 0;2.河北建筑工程学院,河北 张家口 0 7 5 0 0 0)摘要:污水处理剩余污泥是微塑料的潜在储存库。为了考察污泥微生物对微塑料分解作用的影响特征,以聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯和丁苯橡胶轮胎颗粒微塑料为研究对象,研究其表面性质在厌氧污泥微生物作用过程中的变化情况。结果表明:随着厌氧污泥微生物作用时间的延长,微塑料表面羰基和羟基等含氧官能团吸收峰强度呈增大趋势,接触角测试结果进一步证实微塑料表面亲水性增强。通过相关性分析可知,微塑料的羰基指数可较好地反映厌氧污泥微生物对聚乙烯和聚氯乙烯微塑料表面性质的作用,而聚丙烯和丁苯橡胶轮胎颗粒微塑料可通过1 3 0 01 5 0 0 c m-1处的峰面积表征其表面性质的变化过程。该研究可为进一步研究污泥微生物驱动的微塑料的分解和反应行为提供理论依据。关键词:微塑料;厌氧污泥微生物;表面性质;羰基指数中图分类号:X 5 3 文献标志码:AE f f e c t o f a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o b i a l t r e a t m e n t o n t h e s u r f a c e p r o p e r t i e s o f m i c r o p l a s t i c sJ U C h u a n f u1,Q I N Y a n1,DA I X u e m i n2,G A O P i n1(1.C o l l ege o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d E ngi n e e r i ng,D o ngh u a U n i v e r s i ty,S h a ngh a i 2 0 1 6 2 0,C h i n a;2.H e b e i U n i v e r s i ty o f A r c h i t e c t u r e,Z h a ng ji a k o u 0 7 5 0 0 0,H e b e i,C h i n a)A b s t r a c t:W a s t e s l u dge pr o d u c e d f r o m w a s t e w a t e r t r e a t m e n t h a s b e e n r ega r d e d a s a po t e n t i a l r e s e r v o i r o f m i c r opl a s t i c s.I n o r d e r t o i n v e s t iga t e t h e e f f e c t o f s l u dge m i c r o b i a l d e c o mpo s i t i o n o n t h e m i c r opl a s t i c s,po ly pr op yl e n e,po lye t hyl e n e,po lyv i nyl c h l o r i d e,a n d t i r e m i c r opl a s t i c s a r e c h o s e n t o i n v e s t iga t e c h a nge s i n t h e i r s u r f a c e pr ope r t i e s d u r i ng a n a e r o b i c s l u dge t r e a t m e n t pr o c e s s.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e i n t e n s i ty o f o xy ge n-c o n t a i n i ng f u n c t i o n a l gr o ups s u c h a s c a r b o nyl a n d hyd r o xyl e x h i b i t s a n i n c r e a s i ng t r e a d w i t h a n a e r o b i c s l u dge m i c r o b i a l t r e a t m e n t t i m e,i n d i c a t i ng a n e n h a n c e d hyd r oph i l i c i ty o f m i c r opl a s t i c s u r f a c e,w h i c h i s f u r t h e r c o n f i r m e d by c o n t a c t a ngl e r e s u l t s.C o r r e l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t c a r b o nyl i n d e x c a n f a v o r a b ly r e f l e c t t h e i mpa c t o f a n a e r o b i c s l u dge m i c r o o rga n i s m s o n t h e s u r f a c e pr ope r t i e s o f po lye t hyl e n e a n d po lyv i nyl c h l o r i d e m i c r opl a s t i c s,w h i l e t h e s u r f a c e c h a nge s o f po ly pr op yl e n e a n d s tyr e n e b u t a d i e n e r u b b e r t i r e m i c r opl a s t i c s c a n b e c h a r a c t e r i z e d w i t h t h e a b s o rpt i o n pe a k a r e a s i n w a v e n u m b e r r a nge o f 1 3 0 0 t o 1 5 0 0 c m-1.T h i s s t u dy c a n pr o v i d e t h e o r e t i c a l b a s i s f o r f u r t h e r i n v e s t iga t i ng t h e s l u dge m i c r o o rga n i s m-d r i v e n d e c o mpo s i t i o n a n d r e a c t i o n b e h a v i o r o f m i c r opl a s t i c s.K e y w o r d s:m i c r opl a s t i c s;a n a e r o b i c s l u dge m i c r o o rga n i s m;s u r f a c e pr ope r ty;c a r b o nyl i n d e x东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 塑料因质量轻、稳定性好等优良特性,被广泛应用于工、农业以及人们的日常生活。据统计,2 0 1 9年全球塑料产量达3.6 8亿t1,预计到2 0 5 0年将达3 3 0亿t2。塑料在被广泛使用的同时也导致大量塑料废弃物排入地表水体、土壤及海洋等自然环境中,这些废弃塑料经机械磨损、光照辐射、生物降解等作用,转化为尺寸更小的塑料碎片或颗粒,统称为微塑料(m i c r o p l a s t i c s,MP s)。MP s通常被认为是尺寸小于5 mm的塑料颗粒3-4,根据来源的不同 可分为初级MP s和次级MP s。初级MP s包括日常生活中使用的洗面奶、沐浴露、牙膏等个人护理品中所含有的研磨剂等5;次级MP s主要是由较大尺寸塑料制品在老化过程中破碎分解产生6-8的。较多研 究报道采用 过硫酸盐8、F e n t o n9、自然光1 0、紫外/过硫酸盐1 1等高级氧化或紫外光照射方法模拟MP s的老化过程,但关于生物分解MP s的研究较少。研究1 2表明,污水处理厂是MP s聚集的潜在储存库,其中超过9 0%的MP s被截留在污泥中,因此污水排放及污泥土地利用被认为是MP s进入生态环境的重要途径。针对MP s在污水处理过程中的分布行为和去除效能的研究已有较多文献报道,但大部分集中在MP s的丰度变化和组成特征方面1 3,而针对微生物作用过程对MP s表 面 性 质 和 表 观 形 貌 影 响 的 研 究 较少1 4-1 6。文献1 7-1 9 指出,微生物作用过程中MP s的尺寸、形貌等物化性质会发生改变,并可能会显著影响系统中其他污染物的迁移行为和反应活性,增强MP s对重金属和有机污染物的吸附和富集,从而放大其生物毒性效应。因此,掌握MP s在微生物作用过程中的表面性质转变特征,将有利于进一步探究其与微生物和其他共存污染物之间的相互作用。选取聚 丙 烯(P P)、聚 乙 烯(P E)、聚 氯 乙 烯(P V C)以及丁苯橡胶轮胎(T S B R)的MP s(粒径为1 5 08 5 0 m)作为研究对象,考察其在厌氧污泥微生物作用下的表面性质变化特征,以期为MP s在污泥厌氧 过 程 中 的 潜 在 反 应 行 为 研 究 提 供 基 础 和支撑。1 材料与方法1.1 试验材料 P P-MP s、P E-MP s、P V C-MP s和T S B R-MP s均购自东莞市樟木头华创塑胶原料商行。分别采用孔径为1 5 0、4 2 5和8 5 0 m的不锈钢筛网对MP s进行筛分,收集粒径分别为1 5 04 2 5 m(用S表示)和4 2 58 5 0 m(用L表示)的MP s。随后采用超声波清洗机(S B-4 2 0 0 D T型,宁波新芝生物科技股份有限公司)进行超声清洗,去除微塑料表面残留的细小粉末,并使用超纯水淋洗3次后置于5 0 干燥箱中干燥2 4 h,最后保存于干燥器中待用。1.2 厌氧污泥中MP s的提取 厌氧污泥微生物反应过程在实验室稳定运行的4个完全混合式厌氧反应器中进行,分别投加质量浓度为0.2 g/L的P P-MP s、P E-MP s、P V C-MP s和T S B R-MP s,运行周期为9 0 d,分别在第1 5、3 0、6 0和9 0 d采样,从而分离MP s。P P-MP s、P E-MP s和T S B R-MP s的提取步骤如下:量取1 5 0 m L混合均匀的泥水混合物,加入氯化钠至饱和状态(1.2 g/c m3),在3 0 0 r/m i n条件下磁力搅拌2 0 m i n后静置3 h,收集上清液,采用孔径为3 7.4 m的金属筛网过滤分离,然后使用超纯水冲洗截留固体。以上步骤重复3次,确保泥水中的MP s被充分提取。P V C-MP s由于本身密度较大(1.3 8 g/c m3),主要沉淀在污泥底部,因此将泥水混合物分离后,可采用金属镊子在体视显微镜(Z S A 0 8 5 0型,上海跃河生物科技有限公司)下挑出,然后用超纯水冲洗。将提取所得不同类型MP s置于烧杯中,加入1 0 0 m L质量分数为3 0%的H2O2,置于恒温摇床(S P H-2 0 1 2 C型,上海世平实验设备有限公司)中振荡2 4 h,直至MP s表面附着的生物膜有机质完全消解,再用超纯水进行冲洗,将分离的MP s置于5 0 干燥箱内干燥2 4 h,最后保存于干燥器中待用。1.3 结构与性能表征 在测试MP s样品的结构与性能前,采用冷冻干燥机(F D-1 A-5 0型,上海豫明仪器有限公司)对样品进行冷冻干燥。采用N i c o l e t I n 1 0 MX型衰减全反射-傅里叶 变 换 红 外 光 谱 仪(AT R-F T I R,T h e r m o S c i e n t i f i c,美国)测定厌氧微生物作用过程中不同类型MP s表 面 官 能 团 的 变 化 情 况,波 数 范 围 为4 0 0 06 5 0 c m-1,分辨率为8 c m-1。采用接触角测量仪(K i n o S L 2 0 0 K S型,美国科诺工业有限公司)测定不同类型MP s的水接触角,分析厌氧微生物作用过程对MP s表面亲疏水性的影响。测试液体为超纯水,体积为4 L,利用Y o u n g方程描述接触角测试结果。1.4 数据分析 采用M i c r o s o f t E x c e l 2 0 1 7对试验数据进行分析,通过O r i g i n 2 0 1 8软件绘制图表并进行相关性分析。此外,采用O P U S 6.5软件对F T I R表征数据进行转换分析。28 第3期居传福,等:厌氧污泥微生物作用对微塑料表面性质的影响2 结果与讨论2.1 不同类型MP s表面官能团变化特征分析 图1为厌氧污泥微生物作用过程中P P-MP s表面官能团变化情况。图1(a)和(c)分别为L P P-MP s(粒径为4 2 58 5 0 m)和S P P-MP s(粒径为1 5 04 2 5 m)的F T I R图谱。由图1(a)和(c)可知,在微生 物 作 用 过 程 中L P P-MP s和S P P-MP s均 在1 6 5 016 5 5 c m-1处出现羰基(CO)的吸收峰2 0,其强度随微生物作用时间的延长而逐渐增强。2 8 3 929 5 1 c m-1处 为CH的 伸 缩 振 动峰2 1-2 2,1 4 5 413 7 7 c m-1附近为CH不对称键拉伸振动的吸收峰2 3-2 4,11 7 0 c m-1处为酯基(CO)的 吸 收 峰2 5,9 7 08 0 0 c m-1处 为 亚 甲 基(CH2)的弯曲振动峰2 1,2 6。为了更清晰地识别厌氧微生物作用过程对P P-MP s表面性质的影响,对F T I R表征数据进行二阶导数处理并作图,结果如图1(b)和(d)所示。经厌氧污泥微生物作用9 0 d后,P P-MP s在1 3 7 7和29 1 8 c m-1处的吸收峰强度有所增强,而在2 9 5 1、2 8 3 9和14 5 4 c m-1处的吸收峰强度变化不明显。图1 P P-M P s在厌氧污泥微生物作用过程中的表面官能团变化F i g.1 V a r i a t i o n i n t h e s u r f a c e f u n c t i o n a l g r o u p s o f P P-MP s d u r i n g a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o o r g a n i s m p r o c e s s 图2为厌氧污泥微生物作用过程中P E-MP s表面官能团变化情况。由图2(a)和(c)可知,P E-MP s经厌氧微生物作用9 0 d后,在3 3 7 7 c m-1附近出现弱强度的羟基(OH)吸收峰2 7,在16 5 0 c m-1附近出现羰基(CO)吸收峰,1 4 6 9和13 7 6 c m-1处为CH不对称键拉伸振动吸收峰2 3-2 4。此外,L P E-MP s和S P E-MP s在13 7 6 c m-1处的吸收峰强度在微生物作用9 0 d后显著增强。范秀磊等2 8对P E-MP s进行紫外老化处理后发现,其在1 3 0 015 0 0 c m-1处的吸收峰强度增强。这与本研究所得结果相似。相比S P E-M P s,L P E-M P s在1 3 7 6 c m-1处的吸收峰强度增强幅度更大,如图2(b)和(d)所示。2 9 1 8、2 8 5 1和7 1 5 c m-1处 的 吸 收 峰 为P E-MP s的CH和CC特征峰,随着微生物作用时间的延长,P E-MP s在此处的吸收峰强度明显减弱。这可能是由厌氧微生物作用下CC发生断裂所导致的,这些疏水性功能基团的减少可能会使P E-MP s表面的亲水性增强,从而强化其与一些水溶性污染物的相互作用1 5。38东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 图2 P E-M P s在厌氧污泥微生物作用过程中的表面官能团变化F i g.2 V a r i a t i o n i n t h e s u r f a c e f u n c t i o n a l g r o u p s o f P E-MP s d u r i n g a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o o r g a n i s m p r o c e s s 图3为厌氧污泥微生物作用过程中P V C-MP s的表面官能团变化情况。由图3(a)和(c)可知,2 8 5 12 9 5 1 c m-1处为CH伸缩振动峰,1 4 6 612 5 5 c m-1处 为CH不 对 称 键 拉 伸 振 动 吸 收峰2 3-2 4,2 9,10 7 1 c m-1处为CC吸收峰3 0。从图3(b)和(d)可以看出,P V C-MP s在微生物作用9 0 d后,其在2 8 5 1、1 4 6 6、1 4 3 0和1 3 3 4 c m-1处的吸收峰强度呈增强趋势。此外,1 2 5 0和6 1 0 c m-1处为P V C塑料CHC l中CH和CC l的特征吸收峰,其强度在整个微生物作用过程中较为稳定,表明厌氧污泥微生物对P V C-MP s中含C l结构官能团的影响较小。由此可见,与P P-MP s和P E-MP s相比,P V C-MP s对厌氧污泥微生物分解作用的抵抗性更强。图4为厌氧污泥微生物作用过程中T S B R-MP s的表面官能团变化情况。由图4(a)和(c)可知,2 8 5 129 1 8 c m-1处 为CH的 伸 缩 振 动 峰,1 5 3 4、1 5 4 4、1 5 9 6和15 9 1 c m-1处为CO吸收峰2 9,而1 4 2 7、1 3 6 9和13 1 1 c m-1处为CH不对称键拉伸振动吸收峰2 3-2 4。经厌氧污泥微生物作用9 0 d后,S T S B R-MP s在15 4 4 c m-1处的CO吸收峰强度明显增强,L T S B R-MP s在10 6 6 c m-1处的CC吸收峰强度随厌氧污泥微生物作用时间的 延 长 而 增 强。针 对 不 同 粒 径T S B R-MP s:L T S B R-MP s在2 9 1 8和28 5 1 c m-1处的吸收峰强度随微生物作用时间的延长呈先增强后减弱的变化趋势,而13 6 9 c m-1附近的吸收峰强度呈先减弱后增 强 的 趋 势;S T S B R-MP s在2 9 1 8、2 8 4 8和15 3 7 c m-1处的吸收峰强度随微生物作用时间的延长,呈先减弱后增强的变化趋势,而在13 6 9 c m-1处吸收峰强度无明显变化。此外,S T S B R-MP s在30 0 5 c m-1处出现一个新的弱强度OH吸收峰,而L T S B R-M P s在此波数处并未出现OH吸收峰。这可能是因为T S B R-M P s粒径越小,越易被厌氧污泥微生物分解利用,最终导致其表面性质发生变化。综上所述,在厌氧污泥微生物作用过程中不同类型MP s表面性质变化特征存在差异,但整体上均表现为含氧官能团吸收峰强度呈增大趋势,表明污泥厌氧微生物的分解作用可对MP s的表面亲水性能进行改善。48 第3期居传福,等:厌氧污泥微生物作用对微塑料表面性质的影响图3 P V C-M P s在厌氧污泥微生物作用过程中的表面官能团变化F i g.3 V a r i a t i o n i n t h e s u r f a c e f u n c t i o n a l g r o u p s o f P V C-MP s d u r i n g a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o o r g a n i s m p r o c e s s图4 T S B R-M P s在厌氧污泥微生物作用过程中的表面官能团变化F i g.4 V a r i a t i o n i n t h e s u r f a c e f u n c t i o n a l g r o u p s o f T S B R-MP s d u r i n g a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o o r g a n i s m p r o c e s s58东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 2.2 厌氧污泥微生物对MP s作用程度表征分析 羰基指数可表征聚合物的老化程度,已被广泛用于MP s老化程度的表征研究3 1-3 3。为表征微生物作用对MP s表面性质的影响,采用羰基指数进行表征,计算方法如式(1)所示。Is=AsAr(1)式中:As为以波数1 7 0 0 c m-1为中心的CO吸收峰的面积;Ar为波数6 0 020 0 0 c m-1处的吸收峰总面积。图5为P P-MP s、P E-MP s和P V C-MP s的羰基指数随厌氧污泥微生物作用时间的变化情况及其相关性结果。经厌氧污泥微生物作用9 0 d后:L P P-MP s和S P P-MP s羰基指数分别从0.0 4 2、0.0 6 2增大至0.0 6 6、0.0 7 1;L P E-MP s和S P E-MP s羰基指数 分 别 从0.0 4 0、0.0 4 3增 大 至0.1 2 0、0.1 0 8;L P V C-MP s和S P V C-MP s羰基指数分别从0.0 4 4、0.0 4 8增大至0.0 5 1、0.0 5 3。对比不同粒径MP s羰基指数的变化情况可知,微生物作用9 0 d后,粒径较大的L P P-MP s、L P E-MP s和L P V C-MP s的羰基指数变化幅度较大,表明其受厌氧污泥微生物分解作用更强,这可能是因为粒径较大的MP s更易被微生物附着分解,从而改变MP s的表面性质。此外,相比P P-MP s和P E-MP s,P V C-MP s在微生物作用下羰基指数 变 化 幅 度 较 小,表 明P P-MP s和P E-MP s更易于被厌氧污泥微生物分解,这与前述P P-MP s、P E-MP s和P V C-MP s的F T I R分 析 结 果一致。由图5(a)可知,P P-MP s的羰基指数与厌氧污泥微生物作用时间之间的线性相关性较差,相关系数仅为0.0 5 2(L P P-MP s)和0.0 0 3(S P P-MP s)。相比之下,P E-MP s和P V C-MP s的羰基指数与厌氧污泥微生物作用时间呈良好的线性关系,相关系数分别为0.8 1 7(L P E-MP s)、0.9 5 8(S P E-MP s)和0.8 5 4(L P V C-MP s)、0.7 4 2(S P V C-MP s),表明羰基指数能较好地表征P E-MP s和P V C-MP s在厌氧污泥微生物作用下表面性质的变化程度。B e l m o n t e等3 4研究发现,P P塑料薄膜在真空紫外辐照过程中,其F T I R图谱在1 3 0 01 5 0 0 c m-1处的吸收峰强度变化最为显著。结合图1分析 结果,即P P-MP s在1 3 0 015 0 0 c m-1处的吸收峰强度变化较为明显,对其峰面积与微生物作用时间之间的相关性进行分析。结果显示,两者线性相关性较好(见图6(a),相关系数为0.7 8 9(L P P-MP s)和0.8 5 3(S P P-MP s),因此可用波数1 3 0 01 5 0 0 c m-1处的吸收峰面积表征P P-MP s表 面 性 质 在 微 生 物 作 用 下 的 变 化程度。图5 P P-MP s、P E-M P s和P V C-M P s的羰基指数在厌氧污泥微生物作用下的变化情况F i g.5 V a r i a t i o n i n c a r b o n y l i n d e x o f P P-MP s,P E-MP s,a n d P V C-MP s d u r i n g a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o o r g a n i s m p r o c e s s由于在T S B R-MP s的F T I R图谱中并未发现CO的吸收峰,因此无法计算其羰基指数。但T S B R-MP s在1 3 0 015 0 0 c m-1处的吸收峰强度变化较为明显,因此参照P P-MP s的分析方法,将其在该波数处的吸收峰面积与微生物作用时间进行关联分 析,结 果 如 图6(b)所 示。T S B R-MP s在1 3 0 015 0 0 c m-1处的CH键吸收峰面积随厌氧污泥微生物作用时间的延长呈线性增长趋势,相关系数为0.7 0 8(L T S B R-M P s)和0.7 3 2(S T S B R-M P s)。68 第3期居传福,等:厌氧污泥微生物作用对微塑料表面性质的影响图6 P P-MP s和T S B R-M P s特征吸收峰面积与厌氧污泥微生物作用时间相关性分析F i g.6 L i n e a r c o r r e l a t i o n a n a l y s i s b e t w e e n t h e a b s o r p t i o n p e a k a r e a o f P P-MP s,T S B R-MP s a n d t h e a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o b i a l t r e a t m e n t t i m e2.3 不同类型MP s接触角变化分析 采用水接触角分析厌氧污泥微生物作用过程中不同类型MP s的表面性质变化情况,结果如图7所示。由图7可以看出,不同类型MP s经微生物分解作用后,表面水接触角有所减小,表明MP s表面的亲水性增强。这可能与MP s表面含氧亲水基团的产生密切相关。MP s表面亲疏水性的改变会影响其本身在环境介质中的迁移行为,同时还会显著影响MP s与其他共存污染物之间的相互作用,进而改变共存污染物的环境行为和反应活性。图7 不同类型M P s经厌氧污泥微生物作用前后表面水接触角对比分析F i g.7 C o m p a r a t i v e a n a l y s i s f o r t h e s u r f a c e w a t e r c o n t a c t a n g l e o f MP s b e f o r e a n d a f t e r a n a e r o b i c s l u d g e m i c r o b i a l t r e a t m e n t 对于不同粒径的MP s而言,经厌氧污泥微生物作用9 0 d后:L P P-MP s和S P P-MP s表面接触角分别从1 0 5.4 和1 1 2.4 降至9 2.2 和9 5.7,S P P-MP s表面接触角降幅高于L P P-MP s,表明粒径较小的P P-MP s表 面 性 质 变 化 较 大。L P E-MP s和S P E-MP s接触角分别从1 0 7.0 和1 1 4.1 降至9 1.6 和1 0 2.2,而老化9 0 d后,L P E-MP s的羰基指数大于S P E-MP s。L P V C-MP s和S P V C-MP s接触角分别从1 1 8.1 和1 0 9.7 降至8 9.8 和9 0.3,但经厌氧污泥微生物作用前后,L P V C-MP s和S P V C-MP s的羰基指数变化幅度相近。L T S B R-MP和S T S B R-MP s接触角分别从1 1 8.1 和1 1 0.3 降至9 8.3 和9 7.3。由此可见,不同类型MP s在厌氧污泥微生物作用下的表面性质变化程度存在差异,且受MP s粒径影响,这可能与厌氧微生物对MP s的作用过程具有选择性和特异性有关3 5。78东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 3 结 论 (1)厌氧污泥微生物作用9 0 d后:P P-MP s和P E-MP s的CO吸收峰强度呈增强趋势;P P-MP s表面CH吸收峰强度增强,而P E-MP s的CC吸收峰强度减弱;P V C-MP s表面官能团变化不明显。由此可见,P P-MP s和P E-MP s表面性质更易受污泥厌氧微生物分解的影响,而P V C-MP s相对稳定。(2)不同粒径T S B R-MP s在厌氧污泥微生物作用下表现出不同的变化行为,其中S T S B R-MP s出现新的OH吸收峰,并且其CC吸收峰强度呈减弱趋势。(3)不同类型MP s经厌氧污泥微生物作用后,其表面水接触角呈减小趋势,表明微生物作用有利于MP s表面亲水性的改善。但MP s表面亲水性的增强对系统中共存污染物的迁移和反应行为的影响尚待进一步研究。参 考 文 献1P L A S T I C S-T H E F A C T S 2 0 2 0.A n a n a l y s i s o f E u r o p e a n p l a s t i c s p r o d u c t i o n,d e m a n d a n d w a s t e d a t aR/O L.2 0 2 1-0 3-2 4.h t t p s:/w w w.p l a s t i c s e u r o p e.o r g/e n/r e s o u r c e s/p u b l i c a t i o n s/4 3 1 2-p l a s t i c s-f a c t s-2 0 2 0.2HO R T ON A A,WA L T ON A A,S P UR G E ON D J,e t a l.M i c r o p l a s t i c s i n f r e s h w a t e r a n d t e r r e s t r i a l e n v i r o n m e n t s:e v a l u a t i n g t h e c u r r e n t u n d e r s t a n d i n g t o i d e n t i f y t h e k n o w l e d g e g a p s a n d f u t u r e r e s e a r c h p r i o r i t i e s J.S c i e n c e o f t h e T o t a l E n v i r o n m e n t,2 0 1 7,5 8 6:1 2 7-1 4 1.3P R A T A J C,D A C O S T A J P,L O P E S I,e t a l.E f f e c t s o f m i c r o p l a s t i c s o n m i c r o a l g a e p o p u l a t i o n s:a c r i t i c a l r e v i e w J.S c i e n c e o f t h e T o t a l E n v i r o n m e n t,2 0 1 9,6 6 5:4 0 0-4 0 5.4E N F R I N M,D UM E L F,L E E J.N a n o/m i c r o p l a s t i c s i n w a t e r a n d w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p r o c e s s e s-o r i g i n,i m p a c t a n d p o t e n t i a l s o l u t i o n s J.W a t e r R e s e a r c h,2 0 1 9,1 6 1:6 2 1-6 3 8.5AN D R A D E J,F E R NN D E Z-GON Z L E Z V,L P E Z-MAH A P,e t a l.A l o w-c o s t s y s t e m t o s i m u l a t e e n v i r o n m e n t a l m i c r o p l a s t i c w e a t h e r i n g J.M a r i n e P o l l u t i o n B u l l e t i n,2 0 1 9,1 4 9:1 1 0 6 6 3.6WU X W,L I U P,HUAN G H X Y,e t a l.A d s o r p t i o n o f t r i c l o s a n o n t o d i f f e r e n t a g e d p o l y p r o p y l e n e m i c r o p l a s t i c s:c r i t i c a l e f f e c t o f c a t i o n s J.S c i e n c e o f t h e T o t a l E n v i r o n m e n t,2 0 2 0,7 1 7:1 3 7 0 3 3.7WU X W,L I U P L,S H I H H,e t a l.P h o t o a g i n g a n d f r a g m e n t a t i o n o f p o l y p r o p y l e n e f o o d p a c k a g i n g m a t e r i a l s i n a r t i f i c i a l s e a w a t e r J.W a t e r R e s e a r c h,2 0 2 1,1 8 8:1 1 6 4 5 6.8范秀磊,甘容,谢雅,等.老化前后聚乳酸和聚乙烯微塑料对抗生素的吸附解吸行为J.环境科