聚钢和低密度聚乙烯颗粒在吸附方面效果不如未受污染的河流沉积物

科学领域:

• 环境化学环境化学
• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 无机 (As) 是一个重要的环境污染物,通过其流动性,生物可用性和毒性影响河流生态系统.
• 微塑料 (MP),包括聚钢 (PS) 和低密度聚乙烯 (LDPE),在水生环境中越来越普遍,并且可以与污染物相互作用.
• 了解MP和河流沉积物对物种的吸附行为对于评估它们的环境命运至关重要.

研究的目的:

• 通过PS,LDPE,河流沉积物及其混合物对化物 (As(III)) 和酸盐 (As(V)) 的吸附进行研究.
• 为了确定无机物种在这些材料上的吸附亲和力和吸附机制.
• 为了比较MPs和河流沉积物对的吸附能力.

主要方法:

• 使用PS,LDPE,河流沉积物及其混合物进行了批量吸附实验.
• 分析了吸附动力学,同热量 (Langmuir, Freundlich, Sips) 和热力学.
• 福里埃变换红外光谱法 (FTIR) 用于识别表面功能组和阐明吸附机制.

主要成果:

• 吸附动力学表现出缓慢和温和的上升区域,这是化学吸附的特征.
• MP特性和水特性都影响了的吸附;Langmuir和Freundlich模型最好地描述了平衡.
• 对于As (III) 和As (V) 的最大吸附能力仅在沉积物上是最高的,其次是沉积物-MP混合物,在MP (PS和LDPE) 上是最低的.

结论:

• 与河流沉积物相比,聚乙烯和LDPE在吸附物种中的有效性较低.
• 表面复杂化和与功能群的协调 (-NH2,PS上的 -OH;LDPE上的 -COO-, -OH) 是MP的关键吸附机制.
• 这些发现表明,微塑料可能对河流中的运输产生有限的影响,这为MP在水污染物动态中的影响提供了新的视角.