フェナントレン吸着における発泡ポリスチレンマイクロプラスチックと環境熟成の影響：ベネズエラカリブビーチのケーススタディ

科学分野:

• 環境化学
• 高分子科学
• 環境科学

背景:

• 発泡ポリスチレン（EPS）を含むマイクロプラスチックは環境汚染物質です。
• フェナントレンのような多環芳香族炭化水素（PAH）は一般的な有機汚染物質です。
• EPSマイクロプラスチックは、水生環境中のPAHと相互作用し、輸送する可能性があります。

研究 の 目的:

• 新品および経年劣化したEPSマイクロプラスチックによるフェナントレンの吸着および脱着挙動を調査すること。
• EPSによるフェナントレン取り込みを支配する吸着モデルと速度論を決定すること。
• EPSがフェナントレン輸送の長期的な媒介物となる可能性を評価すること。

主な方法:

• バッチ反応器実験を実施し、フェナントレンの吸着および脱着を測定しました。
• EPSとフェナントレン溶液間の接触を容易にするために、機械的攪拌と超音波処理を使用しました。
• フェナントレン分析には高速液体クロマトグラフィー（HPLC）を使用しました。
• 吸着データはFreundlichおよびDubinin-Radushkevich等温線モデルに適合させました。

主要な成果:

• フェナントレンの吸着平衡は720分で達成されました。
• 新しいEPSはFreundlich等温線モデル（R² = 0.962）に従い、不均一な吸着基質を示しました。
• 経年劣化したEPSはDubinin-Radushkevichモデル（R² = 0.85）に中程度適合しました。
• 経年劣化したEPSは、新しいEPSよりもフェナントレンを11%多く吸収しました。
• 脱着率は低く（新しいEPSで2%、経年劣化したEPSで3%）でした。

結論:

• EPSによるフェナントレンの吸着は、分配と細孔充填の両方のメカニズムの影響を受けます。
• EPSマイクロプラスチック、特に経年劣化したものは、フェナントレン吸着のかなりの容量を示します。
• 低い脱着率は、脱着ヒステリシスにより、EPSが自然システムにおいてフェナントレンの永続的な担体として機能できることを示唆しています。