对微塑料在水环境中的气泡运输背后的相互作用机制的纳米级洞察力

科学领域:

• 环境科学 环境科学
• 水生化学 水生化学
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 微塑料 (MP) 由于其运输和在水生生态系统中的命运,造成了生态风险.
• 气泡运输是全球MP自行车和环境威胁的重要因素.
• 泡和MP之间的纳米级相互作用机制仍然不太清楚.

研究的目的:

• 在不同的环境条件下,研究气泡和聚烯微塑料 (PSMP) 之间的纳米级相互作用.
• 为了阐明MP运输的机制,驱动的泡在水环境中.
• 评估衰老对泡-MP相互作用和随后的运输的影响.

主要方法:

• 原子力显微镜 (AFM) 与斯托克斯-雷诺德--拉普拉斯 (SRYL) 模型相结合.
• 在不同的NaCl度,pH和水力动力学条件下测量疏水相互作用衰变长度 (D0).
• 进行X射线光电子光谱 (XPS) 和水接触角测量,以描述MP表面的特性.

主要成果:

• 由于强烈的疏水性相互作用 (D0 = 0.65 ± 0.05 nm),气泡-PSMP的附着物普遍发生.
• 老年PSMPs (APSMPs) 显示出弱化的疏水性 (D0 = 0.33 ± 0.02 nm) 和附着性,主要是在通过水力动力吸收收回的过程中.
• 在APSMP上增加含氧组减少了表面的疏水性,显著影响了气泡的附着和运输.

结论:

• 疏水性相互作用对于泡-PSMP的附着是至关重要的,但老化显著改变了这些相互作用.
• 水力动力吸附可以通过气泡驱动APSMP运输,特别是在盐水条件下.
• 了解纳米级泡-MP相互作用对于预测MP命运和水生系统中的生态风险至关重要.