本期封面展示了微塑料的来源和对地球可能造成的影响,封面前景为手指上的微塑料颗粒,显示其粒径微小且来源广泛,可能出现在人类生活的任何物品中,包括化妆品、衣物、轮胎、日化用品等。微塑料在地球分布广泛,更容易被生物摄入,封面远处的地球显示微塑料可能对地球及生物体和生态系统构成潜在的风险和威胁。
叶轲夫, 谢敏捷, 陈兴祺, 朱治宇, 高士祥. 拉曼光谱技术在环境微纳塑料检测中的应用与挑战[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 2-15.
Kefu Ye, Minjie Xie, Xingqi Chen, Zhiyu Zhu, Shixiang Gao. Raman Spectroscopy in the Detection of Environmental Micro- and Nanoplastics: Applications and Challenges[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 2-15.
本文综述了拉曼光谱技术用于检测环境中微纳塑料的优势及研究进展。随着微塑料污染问题的加剧,尤其是其在水生和陆生环境中广泛存在,拉曼光谱作为一种非破坏性、高分辨率的分析技术,因其独特的光谱特征及相较于红外光谱不易受到水的干扰,在微纳塑料的识别和定量分析中得到广泛应用。拉曼光谱技术在微纳塑料检测中的优势主要体现在其高空间分辨率、宽光谱覆盖范围和高灵敏度;而其在检测过程中面临的挑战包括荧光干扰和信噪比低等问题。多种方法被用于优化拉曼信号,包括样品前处理、表面增强拉曼光谱(SERS)和非线性拉曼光谱技术等。此外,本文强调了构建全面的拉曼光谱数据库的重要性,以提高检测的准确性和效率。未来的研究方向包括开发更高效的预处理技术、动态监测微纳塑料行为以及智能化检测系统的应用。
梁旭军, 任玉静, 丁玲, 仇欣然, 郭学涛, 祝凌燕. 微塑料的检测方法、污染特征、环境行为及生态风险[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 16-31.
Xujun Liang, Yujing Ren, Ling Ding, Xinran Qiu, Xuetao Guo, Lingyan Zhu. Detection Methods, Pollution Characteristics, Environmental Behavior and Ecological Risk of Microplastics[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 16-31.
作为一类新污染物,微塑料(MPs)污染是当前全球生态环境领域研究的热点话题。MPs广泛存在于大气、土壤、海洋和内陆水体等多种环境介质中,并可在各环境界面间发生迁移转化,被生物体吸收与累积,从而对生态系统与人体健康产生威胁。因此,本文梳理了环境中MPs的分离与检测方法,总结了各环境介质与生物体中MPs的赋存水平,阐述了MPs在环境界面间的迁移转化过程与机制及其生态环境效应,并在此基础上剖析当前MPs环境地球化学行为与生态风险研究中的不足,展望MPs未来的研究方向。
刘航, 苏宇, 成宇涛, 楼紫阳, 彭程, 汪杰, 王艳华, 汪磊, 季荣. 塑料垃圾填埋衍生的微塑料环境污染风险[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 32-45.
Hang Liu, Yu Su, Yutao Cheng, Ziyang Lou, Cheng Peng, Jie Wang, Yanhua Wang, Lei Wang, Rong Ji. Environmental Microplastic Pollution Risks Associated with Plastic Waste Landfilling[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 32-45.
塑料垃圾老化降解衍生出的环境微塑料污染问题,是当前全球塑料污染治理面临的重大挑战之一。填埋场长期以来是处理固体废物的主要场所,场内累积的大量塑料垃圾随之成为陆地生态系统微塑料的重要来源。本文主要梳理了塑料垃圾的填埋发展历程及其在填埋过程中的演变,分析了填埋场微塑料的外部输入和内部产生过程,汇总了已报道的填埋场堆体(580~168000个/kg)、渗滤液(420~291000个/m3)及其周边土壤(4~14200个/kg)和地下水(3000~27200个/m3)中微塑料的丰度及结构组成特征,揭示了微塑料在垃圾-土壤-地下水系统中的迁移,以及在污染土壤或空气-植物-人体之间的传输途径。针对亟待开展的垃圾填埋场微塑料全链条环境风险评估及控制研究,提出了关键的科学技术问题和管理建议。
王誉龙, 李玥, 王丰邦, 宋茂勇. 老化对微塑料理化性质、环境过程和毒性效应的影响[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 46-58.
Yulong Wang, Yue Li, Fengbang Wang, Maoyong Song. The Impact of Aging on the Physicochemical Properties, Environmental Processes and Toxic Effects of Microplastics[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 46-58.
微塑料污染已成为全球关注的重大环境问题。环境中的微塑料可在多种条件下发生老化。老化过程会改变微塑料的物理和化学性质, 从而导致其环境行为和毒性效应发生变化。因此,探究微塑料的老化过程与作用机制,对认识微塑料的环境过程和健康风险具有意义。本文围绕环境中微塑料的老化过程,从老化方式、影响因素、与污染物的相互作用、化学物质的释放以及毒性效应的改变进行综述,并对目前微塑料老化研究中存在的挑战和未来的研究方向进行了展望。
邓永锋, 赵爱林, 时长志, 郭奥, 沈如琴, 方明亮. 可降解塑料潜在健康风险和未来研究展望:以可降解微塑料为例[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 59-75.
Yongfeng Deng, Ailin Zhao, Changzhi Shi, Ao Guo, Ruqin Shen, Mingliang Fang. Potential Health Risks Associated with Biodegradable Plastics and Future Research Prospects: A Focus on Biodegradable Microplastics[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 59-75.
由传统难降解塑料废弃物引起的白色污染和微塑料污染已受全球关注,推广使用可降解塑代替难降解塑料是缓解上述塑料污染的战略性举措之一。然而由于实际环境条件制约,可降解塑料难以被快速降解且在降解过程中会释放大量可降解微塑料,导致潜在环境健康风险。本文以传统难降解塑料废弃物导致的环境风险和可降解塑料应用背景为切入口,系统综述了当前可降解塑料于环境和生物样品中前处理技术、分析方法及赋存规律;可降解塑料对不同营养级水平的生物乃至人类健康潜在影响的研究进展; 最后,针对可降解塑料应用过程中可能面对的困境,特别是对可降解微塑料识别、分析、健康效应评估技术研发及未来管控标准、措施研制中面临的挑战提出展望,以期为绿色安全推荐可降解塑料提供理论支撑和技术保障。
黄煜基, 许凯琳, 梁博萱, 钟怡洲, 宋茂勇, 黄振烈. 微纳塑料暴露对陆生哺乳动物的神经毒性及其机制[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 76-88.
Yuji Huang, Kailin Xu, Boxuan Liang, Yizhou Zhong, Maoyong Song, Zhenlie Huang. Neurotoxicity and Mechanisms of Microplastics and Nanoplastics Exposure in Terrestrial Mammals[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 76-88.
微纳塑料(MNPs)污染已成为严重的环境问题。MNPs可通过吸入、经口摄入和皮肤接触等途径进入人体,对人体神经系统的潜在健康风险引发了广泛的关注。本文综述了MNPs对陆生哺乳动物神经毒性效应的研究,重点探讨其可能的毒性机制。MNPs可通过诱导氧化应激、炎症反应和线粒体功能障碍等途径,对神经系统造成损伤。此外,MNPs对肠脑轴的影响也被认为是引起神经毒性的重要机制之一。尽管现有研究取得了一定进展,但仍存在数据不足、机制研究不够深入和完善等问题。未来的研究应加强人群MNPs暴露的流行病学调查,开发更适用的实验模型,研究不同类型MNPs的健康影响,深入探究其毒性作用机制,并综合评估各种影响因素。这些努力将为更全面地了解MNPs对人类健康的影响提供重要依据。
杨杰, 涂晨, 袁宪正, 骆永明. 土壤-植物系统中微/纳塑料的环境过程和生态效应[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 89-102.
Jie Yang, Chen Tu, Xianzheng Yuan, Yongming Luo. Environmental Processes and Ecological Effects of Micro- and Nano- Plastics in Soil-Plant Systems[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 89-102.
全球陆地生态系统普遍受到微/纳塑料的污染,这种现象引发了人们对微/纳塑料在陆地土壤-植物系统中环境过程和生态效应的深入关注。本文重点阐述了微/纳塑料在土壤-植物系统中的积累与迁移、风化与降解、添加剂释放与转化、与污染物相互作用、生物膜定殖、动/植物吸收与传输等过程;系统介绍了微/纳塑料对土壤理化性质、植物、无脊椎动物、微生物群落组成及多样性、碳/氮循环的影响,以及对农产品积累与食物链传递的潜在健康风险;展望了土壤-植物系统中微/纳塑料研究领域的未来发展方向,以期为陆地生态系统微/纳塑料污染危害的深化认识及其防治策略的科学制定提供参考。
刘鸿玮, 袁语欣, 曹天池, 张彤, 陈威. 轮胎磨损颗粒的关键环境行为及其影响机制[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 103-111.
Hongwei Liu, Yuxin Yuan, Tianchi Cao, Tong Zhang, Wei Chen. Key Environmental Behaviors of Tire Wear Particles and Their Influencing Mechanisms[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 103-111.
由于机动车保有量和公路货运量的快速增长,轮胎与路面摩擦产生的轮胎磨损颗粒已经成为环境中微塑料的主要来源,且大量分布在各种环境介质中。理解轮胎磨损颗粒的关键环境行为,明确其环境界面化学过程机制,对于控制轮胎磨损颗粒污染意义重大。本文综述了轮胎磨损颗粒的迁移过程、环境转化、内源有害添加剂的释放及其对环境共存污染物的富集和载带等方面的研究进展。对未来轮胎磨损颗粒环境行为及界面化学过程机制的研究进行展望,为深入理解和预测轮胎磨损颗粒的环境行为和潜在的环境风险提供了新思路。
郭鸿钦, 杨凯, 崔丽. 环境微塑料的微生物降解[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 112-123.
Hongqin Guo, Kai Yang, Li Cui. Microbial Degradation of Environmental Microplastics[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 112-123.
塑料废弃物具有高度稳定的化学性质,在自然环境中不易被分解, 只能通过风化过程不断破碎形成粒径更小比表面积更大的微塑料。微塑料污染已成为目前全球面临的最紧迫环境问题之一。为了保护生态环境和人民健康,控制和消减微塑料污染迫在眉睫。微塑料的生物降解可以将塑料废物最终转化成生物质、CO2、CH4和H2O等环境无害物质或其他高价值中间产物, 是一种环境友好的微塑料无害化、资源化控制技术。本文对目前微塑料的微生物降解机制、影响因素、降解菌和降解酶资源,以及新型功能菌挖掘方法进行综述,并对目前微塑料降解研究存在的挑战与未来研究方向提出展望。
李勉墨, 隋铭皓. 水环境中微塑料与抗生素的相互作用及混凝和高级氧化法去除复合污染特性[J]. 化学进展, 2025, 37(1): 124-132.
Mianmo Li, Minghao Sui. Interaction Between Microplastics and Antibiotics in Aquatic Environments and the Characteristics of Composite Pollution Removal by Coagulation and Advanced Oxidation Methods[J]. Progress in Chemistry, 2025, 37(1): 124-132.
随着人们对饮用水安全的关注日益提升,微塑料和抗生素作为水中的新兴污染物也成为水处理领域的研究热点。微塑料和抗生素不仅自身会污染环境水体、危害水生动物安全和人体健康,二者同时存在于水环境中还可能通过物理和化学作用进行吸附等相互作用。相互作用会受到微塑料的形貌、携带官能团及老化程度和水体中pH、温度、盐度、重金属离子及有机大分子等各种因素的影响。经由相互作用产生的微塑料-抗生素复合污染物毒性更强,去除难度也更大。基于此,本文综述了水体中微塑料和抗生素的危害、相互作用机制和影响因素,并重点介绍了混凝和高级氧化两种典型水处理技术对复合污染物的去除特性,分析了各处理工艺的原理和降解效果。