近日,实验室高博团队研究成果以“Biocalcification
Induces the Preferential Settling of Small Buoyant Microplastics in Freshwater”
为题发表在生态环境领域权威期刊《Environmental
Science & Technology Letters》。该研究对生物成因方解石在淡水环境中对微塑料垂向迁移的影响开展了系统探究,揭示出其迁移过程是由微塑料对有机质分子的吸附亲和力与选择性结合差异协同调控的。这一重要发现为完善淡水环境中微塑料的赋存特征、环境归趋及其生态效应评估提供了全新的视角和见解。


图1 图文摘要
该研究通过室内微宇宙模拟实验,借助共聚焦显微拉曼成像光谱分析、傅里叶变换离子回旋共振质谱分析(FT - ICR - MS)以及三维荧光光谱结合平行因子分析(EEM - PARAFAC)等分析方法,对生物成因方解石在微塑料垂向迁移过程中的影响进行了全面且系统的量化评估,精准解析了微塑料垂向迁移与粒径、表面特性之间的依赖关系,并阐释了其背后的作用机理。
研究结果表明,生物成因方解石通过提供强压载效应,有效促进微塑料沉降。小粒径微塑料因对胞外聚合物(EPS)吸附能力更强,表面更易形成方解石成核位点,从而优先沉降。老化微塑料由于更易结合EPS中富含极性官能团的组分,进一步增强与钙离子相互作用,加速方解石沉淀及微塑料迁移。该研究为科学理解淡水环境中微塑料垂向迁移过程中的作用机制及环境归趋提供了重要的科学依据。
文章链接:https://doi.org/10.1021/acs.estlett.5c00630

图2
微塑料的沉降率及复合密度

图3
共聚焦显微拉曼成像光谱分析

图4
微塑料与EPS的相互作用