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我院马金星教授课题组在 Environmental Pollution发表最新成果：Microplastics-biofilm interactions in biofilm-based wastewater treatment processes: A review，第一作者为我院2022级硕士研究生黄亚宁，通讯作者为马金星教授，该研究得到广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队计划（2019ZT08L213）和广东省杰出青年自然科学基金（2022B1515020053）的资助。

文章摘要：

微塑料是源自塑料的一种新污染物，对废水处理工艺提出了重大挑战。本篇综述重点阐述了微塑料与生物膜法废水处理技术之间的相互作用，特别关注“微塑料上的生物膜”和“生物膜中的微塑料”的概念。我们讨论了这些相互作用对污染物去除和工艺性能的影响；梳理了目前该研究方向涉及的表征技术，包括形态表征、化学成分分析和生物信息分析，以阐明生物过滤器、生物曝气过滤器（BAF）、旋转生物接触器（RBC）和移动床生物膜反应器（MBBR）内微塑料和生物膜之间的复杂相互作用。本文综述了当前的研究成果，强调微塑料可以阻碍或增强处理过程，这取决于其浓度、物理化学性质和所采用的特定生物膜技术。本综述中获得的见解对于制定减轻微塑料不利影响的策略以及优化废水处理的设计和运行有积极意义。

图1 摘要图

文章结论：

• 本文总结了微塑料与生物膜之间的复杂相互作用，特别是它们对共存重金属和有机污染物的转化和去除过程的影响；

• 定期进行反冲洗虽然可恢复生物膜工艺的运行性能，但该操作不可避免地会导致微塑料的释放；

• 在生物膜反应器中，大尺寸微塑料的去除率超过80-90%，小尺寸微塑料（例如几十微米）的去除率较低（<40%）；

• 微塑料在不同类型的生物膜工艺中的具体行为及其长期影响仍不清楚，未来的研究应保持关注。

图2使用SEM、AFM和CLSM等表征技术对微塑料和生物膜进行表征。（a）微塑料上形成的生物膜的SEM图像；（b）菌株ATKU1在微塑料上形成生物膜的AFM高分辨图像；（c）微塑料上生物膜的CLSM图像

图3生物膜反应器中微塑料的引入对生物膜微生物的影响

表1 微塑料上生物膜增强重金属的吸收

表2 微塑料上生物膜强化有机污染物的去除

表3 不同生物膜工艺对微塑料的去除性能对比

文章亮点：

• 综述了废水处理工艺（生物过滤器、BAF、RBC和MBBR）中微塑料和生物膜之间的关系；

• 微塑料上的生物膜增强了重金属和有机污染物的吸收；

• 生物膜法废水处理工艺中微塑料的去除效果很大程度上取决于颗粒大小；

• 生物膜法废水处理工艺中的反冲洗步骤可能会导致主生物膜中固定微塑料的释放。