海水饱和多孔介质中纳米塑料作为有机污染物载体的传输路径定量比较及其生态风险评价

《Environmental Science: Nano》：Nanoplastics as carriers of organic pollutants in seawater-saturated porous media: a quantitative comparison of transport pathways

　　本研究针对纳米塑料（NPs）在海洋多孔介质中对有机污染物（OPs）迁移的调控机制，通过系统分析不同极性污染物（非极性菲PHE、中极性三氯生TCS、高极性布洛芬IBU）与不同尺寸NPs（300–800 nm）的相互作用，量化了载体介导与非载体传输路径的差异。研究发现NPs对污染物迁移的抑制效应随极性增强而减弱，且吸附平衡参数（θt,eq）和载体贡献率（δ）共同揭示了疏水吸附的主导作用。研究构建的预测模型对非极性及中极性OPs的迁移行为预测偏差<3%，为滨海砂质沉积物中纳米塑料作为动态污染物汇的评估提供了定量框架，对渗透性底质主导的海洋生态系统污染风险管理具有重要科学意义。

　　

纳米塑料（Nanoplastics, NPs）通过吸附驱动机制，在海水饱和的多孔介质中显著调控有机污染物（Organic Pollutants, OPs）的迁移行为。本研究通过比较不同极性OPs（非极性菲Phenanthrene, PHE、中极性三氯生Triclosan, TCS、高极性布洛芬Ibuprofen, IBU）与不同尺寸NPs（300–800 nm）的相互作用，定量揭示了载体介导与非载体传输路径的差异。在单组分体系中，300 nm NPs（NP300）的流出-流入质量比（M_eff）仅为30.83%，低于PHE（54.25%）、TCS（69.26%）和IBU（99.76%）。在二元体系中，NP300对PHE、TCS和IBU的迁移抑制率分别为23.55%、21.72%和12.12%，与其平衡吸附百分比（θ_t,eq）高度相关（PHE: 85.59%, TCS: 48.96%, IBU: 4.87%）。载体贡献率（δ）表现为PHE（80.75%）> TCS（40.02%）> IBU（4.50%），证实疏水吸附是非极性OPs迁移抑制的主导机制。而IBU因吸附微弱且受强静电排斥作用，其迁移仍以非载体主导。更大尺寸的NPs（NP500和NP800）对PHE的抑制效应减弱（仅16.62%和5.54%），因θ_t,eq下降（60.22%和30.14%）且NPs-OPs迁移行为趋同。研究构建的整合NP迁移与吸附的预测模型对非极性及中极性OPs的载体迁移行为预测偏差<3%，验证了吸附驱动抑制机制。这些发现为评估滨海砂质沉积物中NPs作为动态污染物汇的作用提供了定量框架，对渗透性底质主导的海洋生态系统的污染风险管理具有关键指导价值。