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Effect of aging on the release of di-(2-ethylhexyl) phthalate from biodegradable and petroleum-based microplastics into soil

微塑料 邻苯二甲酸盐 增塑剂 背景(考古学) 化学 聚氯乙烯 土壤水分 环境化学 聚乳酸 聚合物 环境科学 有机化学 古生物学 土壤科学 生物
作者
Shaohua Mao,Chiquan He,Guoyao Niu,Wei Wang
出处
期刊:Ecotoxicology and Environmental Safety [Elsevier]
卷期号:272: 116006-116006 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ecoenv.2024.116006
摘要

Due to microplastics (MPs) being widely distributed in soil, the use of advanced oxidation to remediate organic-contaminated soils may accelerate the aging of MPs in soil and impact the release of di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), a potential carcinogen used as a plasticizer in plastics, from MPs. In this study, persulfate oxidation (PO) and temperature treatment (TT) were used to treat biodegradable and petroleum-based MPs, including polylactic acid (PLA), polyvinyl chloride (PVC), and polystyrene (PS). The methods used for evaluating the characteristics changes of MP were X-ray diffraction (XRD) analysis and water contact angle measurement. The effects of aging on DEHP release from MPs were investigated via soil incubation. The results showed PO and TT led to increased surface roughness, oxygen-containing functional group content, and hydrophilicity of the MPs with prolonged aging, consequently accelerating the release of DEHP from the MPs. Interestingly, PLA aged faster than PVC and PS under similar conditions. After 30 days of PO treatment, DEHP release from PLA into the soil increased 0.789-fold, exceeding the increase from PVC (0.454-fold) and PS (0.287-fold). This suggests that aged PLA poses a higher ecological risk than aged PVC or PS. Furthermore, PO treatment resulted in the oxidation and degradation of DEHP on the MP surface. After 30 days of PO treatment, the DEHP content in PLA, PVC, and PS decreased by 19.1%, 25.8%, and 23.5%, respectively. Specifying the types of MPs studied and the environmental conditions would provide a more precise context for the results. These findings provide novel insights into the fate of biodegradable and petroleum-based MPs and the potential ecotoxicity arising from advanced oxidation remediation in contaminated soils.
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