微塑料与多环芳烃混合污染:海洋生态系统来源、共生及命运的深入研究

　　摘要：本研究介绍了MPs对PAHs在海洋生态系统中分布的影响与二者的共生机制，提出了MPs与PAHs之间的化学亲和性是导致它们在海洋生态系统中持久共存的潜在机理。

　　背景：MPs和PAHs污染会对海洋生态系统构成重大风险，它们可以被海洋生物摄入，导致内、外在的损伤甚至个体死亡，它们还可影响营养物质的循环，改变微生物群落的组成，从而破坏海洋生态系统的正常功能。此外，这些污染物可在较高营养级中富集，食用受污染的海产品会对人体健康构成潜在风险。近年来，不少研究都分析了这些污染物的来源、分布和影响。考虑到塑料污染问题的日益加剧，塑料废弃物，尤其是MPs和PAHs在海洋生态系统中的共存性和普遍性逐渐受到关注。

　　主要结果：有机污染物(如MPs和PAHs)可以直接由工业源排放，也可以附着在大气颗粒物上通过干、湿沉积作用沉积到水体中。在湿式沉降过程中，污染物可通过降雪、降水或气溶胶沉降过程从大气迁移到水体中。MPs和PAHs即可通过污染物的溶解在降雪和降雨时直接沉积到海洋生态系统里，而未溶解的MPs和PAHs可附着在颗粒烟尘上，以未溶解颗粒的形式继续沉积在海洋生态系统里。

　　图1. 不同环境介质中MPs和PAHs在海洋生态系统中的共存及迁移途径

　　MPs和PAHs的共存主要由于它们之间具有较强的物理化学相互作用，即亲和力。MPs和PAHs的亲和力会受到内在与外在因素的影响，包括环境因素(pH值、盐度、离子强度、温度、有机碳、沉积物、基质类型和所处深度)、MPs特性(类型、大小、表面粗糙度和老化程度)、PAHs类型和微生物膜(胞外多糖和生物表面活性剂)。

　　图2. 影响MPs和PAHs在海洋生态系统中的吸附和分布的因素

　　PAHs可吸附在MPs上，通过生物膜、EPS和生物表面活性剂增加其生物利用率与生物富集的风险。MPs可以作为PAHs的载体，在不同营养级之间传输PAHs，增加其在水生生物中的暴露风险。此外，MPs和PAH的共同作用可能会产生协同效应，进一步损害海洋生态系统。

　　图3. 微生物对海洋生态系统中MPs和PAHs共关联作用的影响

　　主要结论：通过MPs和PAHs是海洋生态系统中发现的两种最普遍、毒性最强的污染物之一。本文详细论述了MPs和PAHs在海洋生态系统中的共存机制和MPs在PAHs分布中起到的作用，分析了MPs与PAHs之间的化学亲和力，介绍了导致PAHs在海洋生态系统中持久存在的潜在机制。MPs与PAHs之间存在特殊的相互作用，可对它们的降解产生协同效应。MPs与PAHs的共同污染引起了人们对其降解和毒性的潜在协同效应的关注。与单独降解相比，MPs与PAHs混合后的光降解和可生物降解性明显增强。

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.121622