郭學(xué)濤教授團(tuán)隊在微塑料老化降解方面取得新進(jìn)展

近日，我院郭學(xué)濤教授團(tuán)隊在環(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PSMPs老化的促進(jìn)作用比腐殖酸（HA）更顯著，這可歸因于FA對半醌自由基的轉(zhuǎn)化能力更強(qiáng)。同時，結(jié)合密度泛函理論（DFT）計算表明，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PSMPs的老化受DOM類型的影響。

郭學(xué)濤教授團(tuán)隊長期從事微塑料環(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)研究為評估微塑料的環(huán)境行為及生態(tài)風(fēng)險提供了理論支撐。

該研究得到國家自然科學(xué)基金（41977307）的支持。

文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c03309

                                                                                                                                       編輯：趙杰

                                                                                                                                       終審：李志