Adsorption behavior of polyamide microplastics as a vector of the cyanotoxin microcystin-LR in environmental freshwaters

微塑料 吸附 环境化学 化学 铜绿微囊藻 蓝毒素 微囊藻毒素 蓝藻 有机化学 生物 遗传学 细菌
作者
Namyeon Kim,So Yoon Kim,Seung-Woo Lee,Eun‐Hee Lee
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:446: 130683-130683 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.130683
摘要

Microplastics are ubiquitous environmental contaminants, and concern about microplastics functioning as vectors for coexisting environmental contaminants has been increasing. In this study, we evaluated the potential of microplastics as a vector for microcystins (MCs) in an aquatic environment. Six microplastics-polyvinylidene chloride, polystyrene, polyamide-6 (PA-6), polyvinyl chloride, poly(ethylene terephthalate), and polyethylene-were used in the experiments, and the PA-6 microplastics showed strong affinity toward the cyanotoxin microcystin-leucine arginine (MC-LR) with an adsorption efficiency of 89.5 ± 0.1 %. The adsorption of MC-LR onto PA-6 microplastics was well described by the pseudo-first-order kinetics and Langmuir isotherm models, and the adsorption was considered to be driven mainly by polar-polar interactions. The maximum adsorption capacity (qm) of MC-LR onto PA-6 microplastics was estimated to be 85.64-129.05 μg per g of PA-6 microplastics. Coexisting ions of NaCl, MgSO4, KH2PO4, CaCO3, and Na2HPO4 marginally affected the adsorption of MC-LR onto the PA-6 microplastics. However, water-quality parameters of conductivity and total-nitrogen content in environmental freshwaters influenced the adsorption of MC-LR onto PA-6 microplastics. The adsorption capability of PA-6 microplastics was evaluated using extracellular MCs (i.e., MC-LR, MC-YR, MC-RR, and total MCs) released from Microcystis aeruginosa cells during their growth.
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