塑料在被广泛利用的同时也导致大量塑料废弃物排入地表水体、土壤及海洋等自然环境中，这些废弃塑料经机器磨损、光照辐射、生物降解等浸染，转化为尺寸更小的塑料碎片或颗粒，统称为微塑料(microplastics，MPs)。
MPs常日被认为是尺寸小于5mm的塑料颗粒，根据来源的不同可分为低级MPs和次级MPs。低级MPs包括日常生活中利用的洗面奶、沐浴露、牙膏等个人照顾护士品中所含有的研磨剂等;次级MPs紧张是由较大尺寸塑料制品在老化过程中破碎分解产生的。
较多研究宣布采取过硫酸盐、Fenton、自然光、紫外/过硫酸盐等高等氧化或紫外光照射方法仿照MPs的老化过程，但关于生物分解MPs的研究较少。
研究表明，污水处理厂是MPs聚拢的潜在储存库，个中超过90%的MPs被扣留在污泥中，因此污水排放及污泥土地利用被认为是MPs进入生态环境的主要路子。
针对MPs在污水处理过程中的分布行为和去除效能的研究已有较多文献宣布，但大部分集中在MPs的丰度变革和组成特色方面，而针对微生物浸染过程对MPs表面性子和表不雅观描述影响的研究较少。
文献指出，微生物浸染过程中MPs的尺寸、描述等归天性子会发生改变，并可能会显著影响系统中其他污染物的迁移行为和反应活性，增强MPs对重金属和有机污染物的吸附和富集，从而放大其生物毒性效应。
因此，节制MPs在微生物浸染过程中的表面性子转变特色，将有利于进一步探究其与微生物和其他共存污染物之间的相互浸染。
选取聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)以及丁苯橡胶轮胎(TSBR)的MPs(粒径为150~850μm)作为研究工具，稽核其在厌氧污泥微生物浸染下的表面性子变革特色，以期为MPs在污泥厌氧过程中的潜在反应行为研究供应根本和支撑。
厌氧污泥微生物反应过程在实验室稳定运行的4个完备稠浊式厌氧反应器中进行，分别投加质量浓度为0.2g/L的PP-MPs、PE-MPs、PVC-MPs和TSBR-MPs，运行周期为90d，分别在第15、30、60和90d采样，从而分离MPs。
PP-MPs、PE-MPs和TSBR-MPs的提取步骤如下:量取150mL稠浊均匀的泥水稠浊物，加入氯化钠至饱和状态(~1.2g/cm3)，在300r/min条件下磁力搅拌20min后静置3h，网络上清液，采取孔径为37.4μm的金属筛网过滤分离，然后利用超纯水冲洗扣留固体。
以上步骤重复3次，确保泥水中的MPs被充分提取。PVC-MPs由于本身密度较大(~1.38g/cm3)，紧张沉淀在污泥底部，因此将泥水稠浊物分离后，可采取金属镊子在体视显微镜下挑出，然后用超纯水冲洗。
将提取所得不同类型MPs置于烧杯中，加入100mL质量分数为30%的H2O2，置于恒温摇床中振荡24h，直至MPs表面附着的生物膜有机质完备消解，再用超纯水进行冲洗，将分离的MPs置于50℃干燥箱内干燥24h，末了保存于干燥器中待用。
在测试MPs样品的构造与性能前，采取冷冻干燥机对样品进行冷冻干燥。采取NicoletI10nMX型衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪测定厌氧微生物浸染过程中不同类型MPs表面官能团的变革情形，波数范围为4000~650cm-1，分辨率为8cm-1。
采取打仗角丈量仪测定不同类型MPs的水打仗角，剖析厌氧微生物浸染过程对MPs表面亲疏水性的影响。测试液体为超纯水，体积为4μL，利用Young方程描述打仗角测试结果。
不雅观察厌氧污泥微生物浸染过程中PP-MPs表面官能团变革情形。天生LPP-MPs(粒径为425~850μm)和SPP-MPs(粒径为150~425μm)的FTIR图谱。
在微生物浸染过程中LPP-MPs和SPP-MPs均在1650~1655cm-1处涌现羰基(—C—O)的接管峰，其强度随微生物浸染韶光的延长而逐渐增强。
2839~2951cm-1处为C—H的伸缩振动峰，1454~1377cm-1附近为C—H不对称键拉伸振动的接管峰，1170cm-1处为酯基(C—O)的接管峰，970~800cm-1处为亚甲基(—CH2)的波折振动峰。
为了更清晰地识别厌氧微生物浸染过程对PP-MPs表面性子的影响，对FTIR表征数据进行二阶导数处理并作图。
创造经厌氧污泥微生物浸染90d后，PP-MPs在1377和2918cm-1处的接管峰强度有所增强，而在2951、2839和1454cm-1处的接管峰强度变革不明显。
不雅观察厌氧污泥微生物浸染过程中PE-MPs表面官能团变革情形，创造PE-MPs经厌氧微生物浸染90d后，在3377cm-1附近涌现弱强度的羟基(—OH)接管峰，在1650cm-1附近涌现羰基(—C—O)接管峰，1469和1376cm-1处为C—H不对称键拉伸振动接管峰。
此外，LPE-MPs和SPE-MPs在1376cm-1处的接管峰强度在微生物浸染90d后显著增强。范秀磊等对PE-MPs进行紫外老化处理后创造，其在1300~1500cm-1处的接管峰强度增强。这与本研究所得结果相似。
比较SPE-MPs，LPE-MPs在1376cm-1处的接管峰强度增强幅度更大。2918、2851和715cm-1处的接管峰为PE-MPs的C—H和C—C特色峰，随着微生物浸染韶光的延长，PE-MPs在此处的接管峰强度明显减弱。
这可能是由厌氧微生物浸染下C—C发生断裂所导致的，这些疏水性功能基团的减少可能会使PE-MPs表面的亲水性增强，从而强化其与一些水溶性污染物的相互浸染。
不雅观察厌氧污泥微生物浸染过程中PVC-MPs的表面官能团变革情形。创造2851~2951cm-1处为C—H伸缩振动峰，1466~1255cm-1处为C—H不对称键拉伸振动接管峰，1071cm-1处为C—C接管峰。
PVC-MPs在微生物浸染90d后，其在2851、1466、1430和1334cm-1处的接管峰强度呈增强趋势。
此外，1250和610cm-1处为PVC塑料—CH—Cl中C—H和C—Cl的特色接管峰，其强度在全体微生物浸染过程中较为稳定，表明厌氧污泥微生物对PVC-MPs中含Cl构造官能团的影响较小。由此可见，与PP-MPs和PE-MPs比较，PVC-MPs对厌氧污泥微生物分解浸染的抵抗性更强。
不雅观察厌氧污泥微生物浸染过程中TSBR-MPs的表面官能团变革情形。创造2851~2918cm-1处为C—H的伸缩振动峰，1534、1544、1596和1591cm-1处为C—O接管峰，而1427、1369和1311cm-1处为C—H不对称键拉伸振动接管峰。
经厌氧污泥微生物浸染90d后，STSBR-MPs在1544cm-1处的C—O接管峰强度明显增强，LTSBR-MPs在1066cm-1处的C—C接管峰强度随厌氧污泥微生物浸染韶光的延长而增强。
针对不同粒径TSBR-MPs:LTSBR-MPs在2918和2851cm-1处的接管峰强度随微生物浸染韶光的延长呈先增强后减弱的变革趋势，而1369cm-1附近的接管峰强度呈先减弱后增强的趋势。
STSBR-MPs在2918、2848和1537cm-1处的接管峰强度随微生物浸染韶光的延长，呈先减弱后增强的变革趋势，而在1369cm-1处接管峰强度无明显变革。
此外，STSBR-MPs在3005cm-1处涌现一个新的弱强度—OH接管峰，而LTSBR-MPs在此波数处并未涌现—OH接管峰。
这可能是由于TSBR-MPs粒径越小，越易被厌氧污泥微生物分解利用，终极导致其表面性子发生变革。
综上所述，在厌氧污泥微生物浸染过程中不同类型MPs表面性子变革特色存在差异，但整体上均表现为含氧官能团接管峰强度呈增大趋势，表明污泥厌氧微生物的分解浸染可对MPs的表面亲水性能进行改进。
羰基指数可表征聚合物的老化程度，已被广泛用于MPs老化程度的表征研究。为表征微生物浸染对MPs表面性子的影响，采取羰基指数进行表征，打算方法如式(1)所示。
Is=As/Ar (1)
式中:As为以波数1700cm-1为中央的—C—O接管峰的面积;Ar为波数600~2000cm-1处的接管峰总面积。
不雅观察PP-MPs、PE-MPs和PVC-MPs的羰基指数随厌氧污泥微生物浸染韶光的变革情形及其干系性结果。
经厌氧污泥微生物浸染90d后:LPPMPs和SPP-MPs羰基指数分别从0.042、0.062增大至0.066、0.071。
LPE-MPs和SPE-MPs羰基指数分别从0.040、0.043增大至0.120、0.108;LPVC-MPs和SPVC-MPs羰基指数分别从0.044、0.048增大至0.051、0.053。
比拟不同粒径MPs羰基指数的变革情形可知，微生物浸染90d后，粒径较大的LPP-MPs、LPE-MPs和LPVC-MPs的羰基指数变革幅度较大，表明其受厌氧污泥微生物分解浸染更强，这可能是由于粒径较大的MPs更易被微生物附着分解，从而改变MPs的表面性子。
此外，比较PP-MPs和PE-MPs，PVC-MPs在微生物浸染下羰基指数变革幅度较小，表明PP-MPs和PEMPs更易于被厌氧污泥微生物分解，这与前述PPMPs、PE-MPs和PVC-MPs的FTIR剖析结果同等。
PP-MPs的羰基指数与厌氧污泥微生物浸染韶光之间的线性干系性较差，干系系数仅为0.052(LPP-MPs)和0.003(SPP-MPs)。
比较之下，PE-MPs和PVC-MPs的羰基指数与厌氧污泥微生物浸染韶光呈良好的线性关系，干系系数分别为0.817(LPE-MPs)、0.958(SPE-MPs)和0.854(LPVC-MPs)、0.742(SPVC-MPs)，表明羰基指数能较好地表征PE-MPs和PVC-MPs在厌氧污泥微生物浸染下表面性子的变革程度。
Belmonte等研究创造，PP塑料薄膜在真空紫外辐照过程中，其FTIR图谱在1300~1500cm-1处的接管峰强度变革最为显著。
PP-MPs在1300~1500cm-1处的接管峰强度变革较为明显，对其峰面积与微生物浸染韶光之间的干系性进行剖析。
结果显示，两者线性干系性较好，干系系数为0.789(LPP-MPs)和0.853(SPP-MPs)，因此可用波数1300~1500cm-1处的接管峰面积表征PP-MPs表面性子在微生物浸染下的变革程度。
由于在TSBR-MPs的FTIR图谱中并未创造—C—O的接管峰，因此无法计算其羰基指数。但TSBR-MPs在1300~1500cm-1处的接管峰强度变革较为明显，因此参照PP-MPs的剖析方法，将其在该波数处的接管峰面积与微生物浸染韶光进行关联剖析。
TSBR-MPs在1300~1500cm-1处的C—H键接管峰面积随厌氧污泥微生物浸染韶光的延长呈线性增长趋势，干系系数为0.708(LTSBR-MPs)和0.732(STSBR-MPs)。
不雅观察采打水打仗角剖析厌氧污泥微生物浸染过程中不同类型MPs的表面性子变革情形，可以看出，不同类型MPs经微生物分解浸染后，表面水打仗角有所减小，表明MPs表面的亲水性增强。这可能与MPs表面含氧亲水基团的产生密切干系。
MPs表面亲疏水性的改变会影响其本身在环境介质中的迁移行为，同时还会显著影响MPs与其他共存污染物之间的相互浸染，进而改变共存污染物的环境行为和反应活性。
对付不同粒径的MPs而言，经厌氧污泥微生物浸染90d后:LPP-MPs和SPP-MPs表面打仗角分别从105.4°和112.4°降至92.2°和95.7°，SPP-MPs表面打仗角降幅高于LPP-MPs，表明粒径较小的PP-MPs表面性子变革较大。
LPE-MPs和SPEMPs打仗角分别从107.0°和114.1°降至91.6°和102.2°，而老化90d后，LPE-MPs的羰基指数大于SPE-MPs。
LPVC-MPs和SPVC-MPs打仗角分别从118.1°和109.7°降至89.8°和90.3°，但经厌氧污泥微生物浸染前后，LPVC-MPs和SPVC-MPs的羰基指数变革幅度附近。
LTSBR-MP和STSBR-MPs打仗角分别从118.1°和110.3°降至98.3°和97.3°。由此可见，不同类型MPs在厌氧污泥微生物浸染下的表面性子变革程度存在差异，且受MPs粒径影响，这可能与厌氧微生物对MPs的浸染过程具有选择性和特异性有关。
结论
(1)厌氧污泥微生物浸染90d后:PP-MPs和PE-MPs的—C—O接管峰强度呈增强趋势;PPMPs表面C—H接管峰强度增强，而PE-MPs的C—C接管峰强度减弱;PVC-MPs表面官能团变革不明显。
由此可见，PP-MPs和PE-MPs表面性子更易受污泥厌氧微生物分解的影响，而PVC-MPs相对稳定。
(2)不同粒径TSBR-MPs在厌氧污泥微生物浸染下表现出不同的变革行为，个中STSBR-MPs涌现新的O—H接管峰，并且其C—C接管峰强度呈减弱趋势。
(3)不同类型MPs经厌氧污泥微生物浸染后，其表面水打仗角呈减小趋势，表明微生物浸染有利于MPs表面亲水性的改进。但MPs表面亲水性的增强对系统中共存污染物的迁移和反应行为的影响尚待进一步研究。
