老化前后聚乳酸和聚乙烯微塑料对抗生素的吸附解吸行为

摘要

作为不可降解塑料的替代品,可降解塑料在不同的领域中被广泛使用. 与不可降解塑料相比,环境中的可降解塑料可在短期内产生大量的微塑料. 为了探明可降解微塑料的老化过程及其与共存污染之间的相互作用,开展了原始和老化的聚乳酸(polylactic acid,PLA)对磺胺甲恶唑( sulfamethoxazole,SMZ)和阿莫西林(amoxicillin,AMX)的吸附解吸行为研究,并与聚乙烯( polyethylene,PE)进行了比较. 结果表明:①原始的PLA和PE具有光滑的表面和疏水性的特征. 经热活化过硫酸钾老化后,PLA和PE的粒径变小,表面产生大量的凹坑、裂缝和孔隙,比表面积增大,含氧官能团强度增加,亲水性增强. ②抗生素在PLA和PE上的吸附符合准二级动力学模型,原始和老化的PLA、PE的主要吸附方式为表面吸附和颗粒内扩散. ③老化后PLA和PE的吸附能力增强,老化PLA对SMZ的最大吸附量为14. 7 mg/g,约是原始PLA(1. 63 mg/g)的9. 02倍,老化PE对SMZ的最大吸附量为5. 20 mg/g,是原始PE(1. 73 mg/g)的3. 01倍,且老化PLA对抗生素的最大吸附量大于PE.④老化后的PLA和PE对抗生素的解吸量和解吸率降低,但原始和老化PLA的解吸量和解吸率均高于PE. 研究显示,PLA相对于PE对共存污染物有更强的载体作用,且在生物体中PLA比PE更容易释放出抗生素,从而可能给生物体的生命健康造成更大的威胁.