摘 要

微塑料（MPs）通常是指粒径在5mm以下的微小塑料。微塑料粒径小、比表面积大、疏水性强，是水中有机污染物良好的载体。四溴双酚A（TBBPA）是双酚A的衍生物，被广泛应用于溴化阻燃剂领域，是一种内分泌干扰物以及环境污染物，作为一种持久性有机污染物，易对环境、生态系统以及人体健康造成威胁。微塑料和TBBPA都为分布广泛的新兴污染物且TBBPA易吸附到微塑料上。本次实验主要研究了在不同条件下，聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）对TBBPA的吸附特性。随着pH升高，PP、PS的吸附量逐渐降低。实验结果发现其吸附过程符合准一二级动力学模型，而内扩散模型则表明其吸附过程可能包括外部扩散。同时相较于Freundlich模型而言，Langmuir 模型的拟合效果较好。而吸附热力学实验表明这是一个自发放热的过程。

关键词：微塑料 四溴双酚A 新兴污染物 吸附

Sorption Characteristics of Microplastics for Tetrabromobisphenol A in Water

Abstract

Microplastics (MPs) usually refer to small plastics with a diameter of less than 5 mm. Microplastics with small particle size, large specific surface area and strong hydrophobicity are good sorbents. Tetrabromobisphenol A (TBBPA), a derivative of bisphenol A, is widely used in the field of brominated flame retardants. TBBPA is an endocrine disruptor and environmental pollutant. As a persistent organic pollutant, it is easy to pose a threat to the environment, ecosystem and human health. Microplastics and TBBPA are widely distributed new pollutants and TBBPA is easy to adsorb on microplastics. In this experiment, the sorption characteristics of TBBPA on polypropylene (PP) and polystyrene (PS) under different conditions were studied. With the increase of pH, the sorption capacity of PP and PS decreased gradually. The experimental results show that the sorption process conforms to the first-order and second-order kinetic models, while the internal diffusion model indicates that the sorption process may include external diffusion. At the same time, compared with Freundlich model, Langmuir model has better fitting effect. The sorption thermodynamic experiments show that this is a spontaneous heat process.

Key Words：Mcroplastics；TBBPA；Emerging pollutant；Sorbtant

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 微塑料的性质 1

1.2 微塑料的来源 1

1.3 微塑料的危害 1

1.4 TBBPA的性质 2

1.5 TBBPA的危害和分布 2

1.6 TBBPA的来源和污染现状 3

1.7 TBBPA的去除方法 3

1.8 研究目的及研究意义 4

第二章 实验材料和方法 5

2.1 试剂与仪器 5

2.2 实验内容 5

2.2.1 标准曲线绘制 6

2.2.2 投加量实验 6

2.2.3 最佳pH的测定 7

2.2.4 吸附动力学 7

2.2.5 吸附等温线 7

2.2.6 吸附热力学 7

2.3 数据分析 7

2.3.1 吸附容量计算 7

2.3.2 吸附动力学 8

2.3.3 吸附等温线 9

2.3.4 吸附热力学 9

第三章 结果和讨论 10

3.1 微塑料表征 10

3.1.1 FT-IR光谱定性分析 10

3.2 微塑料对TBBPA的吸附特性 10

3.2.1 投加量实验 10

3.2.2 pH影响 11

3.2.3 吸附时间影响 11

3.2.4 吸附动力学 12

3.2.5 吸附等温线 14

3.2.6 吸附热力学 16

第四章 结论 18

参考文献 19

致谢 22

绪论

微塑料的性质

微塑料（MPs）是尺寸介于0.2-0.5mm形态塑料的统称，微塑料尺寸较小、比表面积大、疏水性强，是众多疏水性有机污染物和重金属的理想载体[1]。微塑料性质相对稳定，可长期存在于环境中，但其表面理化性质会在阳光、风力、波浪等作用下发生变化[1]。在海洋环境中，众所周知，微塑料能够吸附有机污染物，尤其是持久的生物累积和有毒物质[2]。

微塑料的来源

微塑料被广泛应用于各个产业，已有120多年的历史，在过去60年里，塑料产品从1950年到2015年增长了近100倍，越来越多的塑料垃圾进入环境[3]，目前全球每年微塑料的使用量超过2.4亿吨[4]。大量的使用塑料制品，回收率低加之不当处理，导致大量塑料垃圾滞留在环境中，造成塑料污染，进而危害生态环境[5]。微塑料主要包括污水排放、垃圾堆放、海上作业和船舶运输的设备破损与原料泄漏、海岸带地区人类活动等过程带入自然环境中[1]。而上述环节大致可以分为两类，一类为陆源输入，另一类为海源输入。陆源输入，主要包括垃圾的随意堆放以及生活污水排入海源等过程所产生的微塑料污染[5]。海源输入，海上船舶及海上作业（如捕捞活动、开采活动等）[6]。近年来，微塑料已成为全球海洋和海岸带环境中一种备受关注的新型污染物[1]。

微塑料的危害

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