近日，91国产 环境监测与污染控制科技创新团队在塑料添加剂调控微塑料溶解性有机质（MPDOM）环境行为方面取得研究进展，研究成果以“Phototransformation of microplastic derived dissolved organic matter reduces its adsorption capacity on ferrihydrite: Effects of additive types”为题，发表在环境领域期刊《Journal of Hazardous Materials》（SCI一区，影响因子11.3）。

       全球塑料产量呈逐年攀升态势，2023年已增至4.14亿吨。为优化产品性能，塑料制品在合成阶段通常会添加10%−70%的各类添加剂。然而，塑料制品经长期老化后会分解为微塑料，进而浸出包含微塑料固有分子与添加剂的微塑料衍生溶解有机物（MPDOM）。这类物质进入水环境后，将经历光转化、沉积物吸附等一系列环境过程，其环境行为直接关乎生态系统安全。其中，太阳辐照会改变MPDOM的分子结构，进而影响其在沉积物（如水铁矿）上的吸附特性；更关键的是，添加剂可能通过调控MPDOM的光转化过程，间接改变其吸附行为。此前，关于塑料添加剂在上述光转化与吸附耦合过程中的作用机理，尚未得到系统阐明。为此，研究团队选取无添加剂聚苯乙烯（PS）、含酚类抗氧化剂的发泡聚苯乙烯（EPS）及含硫添加剂的透明聚苯乙烯（CPS）为研究对象，系统探究了添加剂介导的MPDOM光转化过程对其在水铁矿上吸附行为的影响机制。
       研究结果表明，类单宁组分中的羧基结构是决定MPDOM吸附能力的关键因素。无添加剂的PS衍生DOM（PSDOM）在三线态DOM（³DOM^*）和单线态氧（¹O₂）的攻击下，含羧基结构组分占比下降，导致其在水铁矿上的吸附量显著降低49.9%−62.3%。与之形成鲜明对比的是，含添加剂的EPS衍生DOM（EPSDOM）和CPS衍生DOM（CPSDOM）经照射后，吸附量仅分别下降6.0%−27.7%和3.0%−16.4%。进一步通过光谱、色谱、傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）等多尺度分析技术，揭示了这一差异背后的分子机制：EPS中的酚类/醌类添加剂组分可对本征分子的羧基起到光保护作用，避免其在光转化过程中损耗；而CPS中的烷基磺酸盐添加剂组分则能与本征分子发生光结合反应，形成含芳香环的CHOS组分和富羧基的CHO组分，从而有效维持其吸附能力。
       值得关注的是，研究还证实添加剂光转化产物的生物毒性显著增强，且这些产物在水铁矿上的吸附能力下降，极大地提升了MPDOM的环境风险。研究团队从分子层面阐明了两种具有代表性的添加剂对MPDOM（以PSDOM为代表）光转化和吸附的差异化调控机制，并明确了添加剂及其光转化产物对水生生物的生态毒性变化规律，为评价MPDOM的生态危害、制定微塑料污染控制策略提供了新思路。

        91国产 农业资源与环境专业2023级博士生杨焕焕为第一作者，马双龙教授、高博强讲师为共同通讯作者。该项工作得到中国国家自然科学基金（42377067，42407089）、河南省优秀青年科学基金（242300421148）、河南省青年骨干教师计划（2023GGJS028）、河南省自然科学基金（242300420553）、91国产 科技创新基金(2024CXZX013)资助。
        论文链接：//doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.141147