近日，我院水文团队的研究结果分别以“Aggregation behavior of polyethylene microplastics in the nearshore environment: The role of particle size, environmental condition and turbulent flow”、“Influence of typical clay minerals on aggregation and settling of pristine and aged polyethylene microplastics”为题，发表于TOP期刊Science of the Total Environment、Environmental Pollution。博士研究生王毅为第一作者，导师陈兴伟教授为通讯作者；福建师范大学为第一署名单位。研究得到了国家自然科学基金联合基金重点项目、面上项目的资助。
微塑料（MPs）是近年来受到广泛关注的新型污染物之一。河口是MPs从陆地向海洋输运的重要通道，了解河口水环境中MPs的聚集过程，有助于理解河口MPs的运动。2021级博士研究生王毅以天然水环境中分布最广泛的聚乙烯MPs为研究对象，通过室内实验模拟和理论分析，揭示MPs在不同环境条件下的聚集过程。
1. 河口湍流对MPs聚集行为的影响。以不同粒径的聚乙烯MPs为研究对象，模拟在湍流条件下，盐度梯度、溶解性有机质（DOM）等因素对MPs聚集行为的影响。研究表明，（1）MPs附着效率、粒径与盐度的关系可以用经验方程表示；（2）在湍流条件下，盐度梯度、DOM等环境条件对MPs聚集过程和聚集体结构的影响机制存在差异。其中，盐度梯度通过压缩MPs的双电层使聚集体的分形维数增加，DOM通过在聚集体的孔隙内扩散使结构更紧凑。
2. 河口泥沙对MPs聚集行为的影响。以原始和紫外线老化的聚乙烯MPs为研究对象，探究绿泥石、伊利石、高岭石和蒙脱石等典型粘土矿物（泥沙主要组分）对MPs聚集行为的影响。揭示了老化过程对不同水环境条件下MPs稳定性的影响，明确了MPs与典型粘土矿物异型聚集-沉降的主导机制。研究表明，（1）不同价态的电解质对老化MPs稳定性的影响机制不同，主要取决于MPs的固有属性，如官能团，疏水性和表面电位等；（2）静电相互作用主导了MPs的异型聚集，且异型聚集并不依赖于粘土矿物的类型；（3）异型聚集过程控制了MPs的垂直运输。研究的相关结果为水环境中MPs的运输和分布提供了新的见解。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165941
https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120649
