文献综述
- 微塑料
- 微塑料的定义
微塑料于2004年首次用于定义直径约20微米的微观颗粒塑料，目前这个定义扩大到直径小于5毫米的塑料零件，但该定义仍没有明确的共识，包括它的尺寸，类型和形状以及一血理化性质。目前关于微塑料的定义，Roisin Nash「1」等认为：微塑料是任何合成的、不论形状的、尺寸范围为 1mu;m 至5 mm的、不溶于水的、直接或间接来自制造业的固体颗粒或聚合物基质。微塑料可分为初生微塑料和次生微塑料两种，初生微塑料一般指在工业生产中直接产生的微塑料球和微塑珠，次生微塑料一般是在农业、工业、建筑应用、包装以及日常生活中经过各种途径进入水环境，可在外界条件下（包括机械作用、生物降解、光降解、光氧化降解等）作用下被分解成形成塑料微粒。「2」
- 微塑料在环境中的分布
目前，由于旅游业和船舶运输业的高度发展，加上其本身的迁移和转化作用，微塑料已经渗透到全球的水环境中，在包括大西洋东北部、东北太平洋等地区的不同海洋生物体内均有发现，其中最常见的微塑料类型是PET和PP，并且其丰度还在不断增加。据估计，在全球海洋中总共漂浮着至少35,540吨的微塑料颗粒。微塑料的分布会受洋流影响，其中北大西洋副热带环流区域的塑料碎块主要汇集在亚热带。在大西洋，沿北/南纬度梯度收集到的样本中均含有微塑料，浓度为0~8.5个颗，也证明了微塑料在大西洋分布之广泛。在人口稀疏的Vavvaru岛也发现了的微塑料的存在，从侧面说明了微塑料的可迁移性「3」微塑料对于环境的危害也是多面的，它本身作为塑料就具有一定的毒性，并且存在在海洋湖泊中容易被水生生物误食，并且可能会随着食物链不断累积，向更高营养级的生物传递，影响生物的生长繁殖，威胁水生生态系统。除了其本身的毒性和累积性，微塑料由于其独特的结构：较小的体积和较大的比表面积，具有一定程度的吸附能力，其吸附包括重金属、有机物等有毒有害物质并积累。
- 微塑料对污染物吸附的研究现状
目前国内外有很多对于微塑料吸附行为的探索，主要是对于有机污染物类、微生物类和重金属类的研究，例如Velzeboer等对PS和PE对多氯联苯的吸附行为的比较，PE的吸附量较少，是由于多氯联苯在固液两相中的分配作用，浓度会逐渐平衡；而PS由于吸附作用，主要和疏水作用力和派键相互作用有关。「4」本实验主要是探究在自然水域条件下，水体中存在的微塑料对零价铁吸附重金属的影响，而微塑料本身也会有一定程度的吸附现象，其吸附程度会受到微塑料种类、pH、粒径大小、温度等因素影响。在PS吸附痕量As、Pb的实验中，pH在6和8时吸附效果最佳（pH升高吸附量明显下降），超声（超声后As吸附平衡为1.597mu;g/g，超声前As吸附平衡为0.250mu;g/g）也可以通过增加湿润性、改变疏水性等增加其吸附能力。「5」在不同条件下吸附铜的实验中发现，微塑料对于铜有一定的去除作用，但未达到正常的吸附效果，考虑到微塑料对在水体中停留时间长，存在度高，其危害也不容忽视。「6」在PET、PA和EVA对Pb和Al吸附试验中，应用两种吸附等温线模型发现Freundlich模型比Langmuir模型更适合，准二级动力学方程比准一级动力学方程更合适，但总体的吸附百分比很低。「7」虽然微塑料的吸附能力较弱，但是由于其在水体中的危害不容小觑，因此也需要相应的治理措施。
- 微塑料研究方面的问题
在对微塑料的处理中，微塑料的分离给研究带来了很多的困扰，从土壤或者水样中分离微塑料也是相关的热门研究。土壤微塑料的分离与检测目前有酸处理、碱处理、酶消化法、氧化、静电分离等，也有使用加压流体萃取法，但都存在着一定的问题，还有待进一步探究。「8」水样中的微塑料多使用浮选法，而浮选所使用的浮选剂常用为ZnCl2或NaCl等盐溶液，虽然已证实分离效果良好，但影响了本实验中零价铁的使用，会和零价铁及其氧化物发生反应，因此还有待探索。
- 实验中所使用的几种塑料
不同温度下的PE(聚乙烯)材料SEM
- PE分为低分子量和高分子量两种，低分子量的一般呈液体状，无色、无味，不溶于水，密度为0.92g/cm3，可做润滑油和涂料；高分子量的一般呈固体状，乳白色，热塑性大，手摸有蜡感。它耐腐蚀，绝缘性能好,不溶于水，吸水性很小，微溶于一些化学溶剂，如甲苯、醋酸等，微粒状的聚乙烯可以在15℃～40℃之间随温度的变化熔化或凝固，温度升高时熔化，吸收热量；温度降低时凝固，放出热量。又因为它吸水量很小，不易潮湿，有绝缘性能，因此是很好的建筑材料。
PS（聚苯乙烯）微球SEM
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