热解温度问题:生物炭衍生的溶解有机物调节了微塑料的衰老行为和生物毒性
Honghong Lyu1, Hui Zhang2, Jinrui Dong3
1Tianjin Key Laboratory of Clean Energy and Pollution Control, School of Energy and Environmental Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China..
Water research
|December 28, 2023
概括
生物炭衍生溶解有机物 (BDOM) 影响微塑料 (MP) 的光衰老和毒性. 虽然BDOM没有显著加速MP光衰老,但它放大了MP诱导的炎症和细胞死亡,突出了环境风险.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 生态毒理学 生态毒理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 微塑料 (MP) 是水生生态系统中普遍存在的环境污染物.
- 受溶解有机物 (DOM),特别是生物炭衍生的DOM (BDOM) 影响的MP老化过程以及随后的生物毒性仍然不太了解.
- 调查BDOM,MP光衰老和生物影响之间的相互作用对于环境风险评估至关重要.
研究的目的:
- 检查BDOM在不同热解温度下对微尺度聚乙烯 (PE) 的光衰老的影响.
- 通过使用体内和体外模型在BDOM的存在下评估光衰老的MPs的生物毒性.
- 阐明BDOM组成和结构在MP光衰老和相关毒理学结果中介作用.
主要方法:
- 在光衰老条件下,微型聚乙烯 (PE) 样本暴露在不同的生物炭衍生溶解有机物 (BDOM) 中.
- 基于BDOM的分子组成,分析了BDOM和PE之间的基 (·OH) 生产和结合亲和力.
- 在体内和体外的研究评估了系统性炎症,组织损伤和细胞死亡 (人肺,肝脏,细胞) 作为对治疗的MPs的反应.
主要成果:
- 受热解温度影响的BDOM组成影响了OH生产和PE结合;高温BDOM显示PE结合较弱,但OH生成较高.
- 存在BDOM并没有显著增强MP光衰老,但促进了长期的OH生产.
- 与单独的MP相比,在BDOM的存在下,照片老化的MP显著增加了全身炎症,组织损伤和ROS诱导的细胞死亡.
结论:
- BDOM组成对微塑料-DOM系统的光衰老和OH生成潜力产生了重大影响.
- 虽然BDOM可能不会加速MP光衰老,但它显著加剧了老年MP的生物毒性,导致细胞损伤增加.
- 这项研究强调了 BDOM 和 MP 的复杂环境相互作用,强调了对水生生物和人类健康的潜在风险.
