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我院馬金星教授課題組在 Environmental Pollution發表最新成果：Microplastics-biofilm interactions in biofilm-based wastewater treatment processes: A review，第一作者為我院2022級碩士研究生黃亞甯，通訊作者為馬金星教授，該研究得到廣東省“珠江人才計劃”引進創新創業團隊計劃（2019ZT08L213）和廣東省傑出青年自然科學基金（2022B1515020053）的資助。

文章摘要：

微塑料是源自塑料的一種新污染物，對廢水處理工藝提出了重大挑戰。本篇綜述重點闡述了微塑料與生物膜法廢水處理技術之間的相互作用，特别關注“微塑料上的生物膜”和“生物膜中的微塑料”的概念。我們讨論了這些相互作用對污染物去除和工藝性能的影響；梳理了目前該研究方向涉及的表征技術，包括形态表征、化學成分分析和生物信息分析，以闡明生物過濾器、生物曝氣過濾器（BAF）、旋轉生物接觸器（RBC）和移動床生物膜反應器（MBBR）内微塑料和生物膜之間的複雜相互作用。本文綜述了當前的研究成果，強調微塑料可以阻礙或增強處理過程，這取決于其濃度、物理化學性質和所采用的特定生物膜技術。本綜述中獲得的見解對于制定減輕微塑料不利影響的策略以及優化廢水處理的設計和運行有積極意義。

圖1 摘要圖

文章結論：

• 本文總結了微塑料與生物膜之間的複雜相互作用，特别是它們對共存重金屬和有機污染物的轉化和去除過程的影響；

• 定期進行反沖洗雖然可恢複生物膜工藝的運行性能，但該操作不可避免地會導緻微塑料的釋放；

• 在生物膜反應器中，大尺寸微塑料的去除率超過80-90%，小尺寸微塑料（例如幾十微米）的去除率較低（<40%）；

• 微塑料在不同類型的生物膜工藝中的具體行為及其長期影響仍不清楚，未來的研究應保持關注。

圖2使用SEM、AFM和CLSM等表征技術對微塑料和生物膜進行表征。（a）微塑料上形成的生物膜的SEM圖像；（b）菌株ATKU1在微塑料上形成生物膜的AFM高分辨圖像；（c）微塑料上生物膜的CLSM圖像

圖3生物膜反應器中微塑料的引入對生物膜微生物的影響

表1 微塑料上生物膜增強重金屬的吸收

表2 微塑料上生物膜強化有機污染物的去除

表3 不同生物膜工藝對微塑料的去除性能對比

文章亮點：

• 綜述了廢水處理工藝（生物過濾器、BAF、RBC和MBBR）中微塑料和生物膜之間的關系；

• 微塑料上的生物膜增強了重金屬和有機污染物的吸收；

• 生物膜法廢水處理工藝中微塑料的去除效果很大程度上取決于顆粒大小；

• 生物膜法廢水處理工藝中的反沖洗步驟可能會導緻主生物膜中固定微塑料的釋放。