Комплексное загрязнение микропластиком и мышьяком стало актуальной темой в области экологических наук. Биопленка, образующаяся на поверхности микропластика, и выделяемые ею внеклеточные полимеры (EPS) значительно изменяют интерфейсное поведение микропластика по отношению к тяжелым металлам. В данном исследовании в качестве типичных компонентов биопленки – полисахаридов и гликолипидов – использовались альгинат натрия (SA) и рибоэмульсификаторы (RLs), а в качестве носителей – полистирол (PS) и полиэтилентерефталат (PET). Изучалось влияние формы мышьяка, солености и гуминовой кислоты на регулирование сорбции мышьяка в системах модельного вещества – микропластика. Результаты показали, что форма мышьяка является ключевым фактором, регулирующим сорбцию микропластиком: PS и PET проявляют наивысшее сродство к пятивалентному мышьяку, а к органическим формам мышьяка – низкие уровни сорбции. SA подавлял сорбцию тривалентного мышьяка, пятивалентного мышьяка и монометилового мышьяка на PS и PET, но усиливал сорбцию арсинхолина на PET; RLs усиливали сорбцию арсинбетина и арсинхолина двумя типами микропластика. Влияние солености показало, что ингибирующее действие SA и RLs было самым сильным в ультрачистой воде и ослабевало в водопроводной и морской воде из-за электростатического экранирования, вызванного повышенной ионной силой. Гуминовая кислота эффективно обращала ингибирующий эффект SA и RLs, восстанавливая сорбцию мышьяка микропластиком в системе. Индекс токсичности распределения (TPI), основанный на сорбции и полулетальной концентрации, показал, что риск увеличения токсичности неорганического мышьяка в системе PS выше, чем у органического мышьяка, а вмешательство SA и RLs снижало TPI для неорганического мышьяка. Исследование выявило дифференцируемые механизмы регуляции сорбции мышьяка микропластиком функциональными компонентами гликолипидного EPS и предоставило теоретическую основу для точной оценки риска комплексного загрязнения микропластика и мышьяка в сложных водных средах.

микропластик; внеклеточные полимеры; форма мышьяка; индекс токсичности распределения