摘要
溶解性有机物（DOM）是一类分子量大，结构复杂的有机化合物，广泛存在于环境中，在紫外线或阳光照射下，DOM可以产生活性氧（ROS），影响有机污染物的光降解。微塑料作为一种有机污染物，也广泛存在于水环境中，其特殊的表面性质（高比表面积、孔隙率、非晶态结构等）使得微塑料易在环境中迁移富集并释放和转运有毒的污染物，被生物摄入后会产生毒害作用。当微塑料进入水环境中，将不可避免地与DOM发生接触，并产生相互作用，影响其在环境中的迁移转化或环境毒性，研究微塑料与DOM的交互作用及作用机制对于了解微塑料及DOM在环境中的迁移转化具有重要意义。本文调查了渭河流域DOM的赋存情况，并利用三维荧光技术结合平行因子分析，研究了渭河地表水及沉积物中DOM的来源以及光转化。选择了四种不同来源的DOM，研究其与聚苯乙烯微塑料（PSMPs）之间的交互作用，利用各种表征手段揭示了其作用机理，选择富里酸（FA）作为代表，研究了其对PSMPs老化的影响。主要研究结果如下： （1）首先调查了渭河流域DOM的来源及光转化作用。通过测定地表水及沉积物中DOM的含量，发现地表水中的DOC含量及UV254值低于沉积物，原因是DOM容易吸附于固体颗粒物上并沉积到沉积物中。利用EEM-PARAFAC技术将DOM分为三个主要组分，判断其来源，结果发现地表水中的DOM成分为陆生腐殖质（W-C1），微生物腐殖质（W-C2）和色氨酸样蛋白（W-C3），沉积物中的DOM组分主要为类富里酸和腐殖质。模拟自然光照结果表明，与沉积物相比，地表水中的DOM具有更高的光降解潜能。 （2）其次研究了四种不同来源的DOM与PSMPs之间的相互作用，并利用XPS、SEM、FTIR（结合2D-COS）等表征手段揭示了作用机理。吸附动力学结果表明，与三种HAs相比，PSMPs对FA的吸附能力更强，吸附量顺序依次为：FA＞SHA＞JHA＞FHA，PSMPs对四种DOM的动力学吸附数据符合准二级动力学模型。吸附等温线结果表明，Freundlich模型较好地拟合了PSMPs对四种DOM的吸附数据，具有较高的相关系数。结合FTIR光谱和2D-COS分析表明，PSMPs首先通过π-π共轭与DOM的芳香结构接触，然后被羧基和C=O键包裹在DOM聚合物中，形成高度共轭的共聚物，电子密度增加。另外，PSMPs与DOM的相互作用会影响PSMPs的表面形貌和表面化学性质，从而改变PSMPs的环境行为。 （3）研究了DOM在有无光照时产生的ROS对于PSMPs老化作用的影响，结合羰基指数反映PSMPs的老化程度。FA比三种HAs产生更多的?OH自由基，使PSMPs老化程度更强。紫外光照促进了反应过程中?OH自由基的生成，导致PSMPs发生间接的光老化，表面含氧官能团增多。FA与紫外光照同时存在使PSMPs的老化强度高于FA单独存在和只存在紫外光照条件。抑制?OH的生成会导致FA对PSMPs的老化作用减弱。
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