Microplastics (MPs) exposed to the natural environment provide an ideal surface for biofilm formation, which potentially acts as a reactive phase facilitating the sorption of hazardous contaminants. Until now, changes in the contaminant sorption capacity of MPs due to biofilm formation have not been quantified. This is the first study that compared the capacity of naturally aged, biofilm-covered microplastic fibers (BMFs) to adsorb perfluorooctane sulfonate (PFOS) and lead (Pb) at environmentally relevant concentrations. Changes in the surface properties and morphology of aged microplastic fibers (MF) were studied by surface area analysis, infrared spectroscopy, and scanning electron microscopy. Results revealed that aged MFs exhibited higher surface areas because of biomass accumulation compared to virgin samples and followed the order polypropylene>polyethylene>nylon>polyester. The concentrations of adsorbed Pb and PFOS were 4–25% and 20–85% higher in aged MFs and varied among the polymer types. The increased contaminant adsorption was linked with the altered surface area and the hydrophobic/hydrophilic characteristics of the samples. Overall, the present study demonstrates that biofilms play a decisive role in contaminant-plastic interactions and significantly enhance the vector potential of MFs for toxic environmental contaminants. We anticipate that knowledge generated from this study will help refine the planetary risk assessment of MPs.

中文翻译：

---

生物膜在环境相关条件下增强塑料微纤维对有毒污染物的吸附

暴露在自然环境中的微塑料 (MP) 为生物膜形成提供了理想的表面，它可能充当促进有害污染物吸附的反应相。到目前为止，尚未量化由于生物膜形成而导致 MP 污染物吸附能力的变化。这是第一项比较自然老化、生物膜覆盖的微塑料纤维 (BMF) 在环境相关浓度下吸附全氟辛烷磺酸 (PFOS) 和铅 (Pb) 的能力的研究。通过表面积分析、红外光谱和扫描电子显微镜研究了老化微塑料纤维 (MF) 的表面性质和形态的变化。结果表明，与原始样品相比，老化的 MF 由于生物质积累而表现出更高的表面积，并遵循聚丙烯>聚乙烯>尼龙>聚酯的顺序。在老化的 MF 中，吸附的 Pb 和 PFOS 的浓度分别高出 4-25% 和 20-85%，并且因聚合物类型而异。增加的污染物吸附与改变的表面积和样品的疏水/亲水特性有关。总体而言，本研究表明，生物膜在污染物-塑料相互作用中起着决定性作用，并显着增强了 MF 对有毒环境污染物的载体潜力。我们预计，从这项研究中产生的知识将有助于完善 MP 的行星风险评估。在老化的 MF 中，吸附的 Pb 和 PFOS 的浓度分别高出 4-25% 和 20-85%，并且因聚合物类型而异。增加的污染物吸附与改变的表面积和样品的疏水/亲水特性有关。总体而言，本研究表明，生物膜在污染物-塑料相互作用中起着决定性作用，并显着增强了 MF 对有毒环境污染物的载体潜力。我们预计，从这项研究中产生的知识将有助于完善 MP 的行星风险评估。在老化的 MF 中，吸附的 Pb 和 PFOS 的浓度分别高出 4-25% 和 20-85%，并且因聚合物类型而异。增加的污染物吸附与改变的表面积和样品的疏水/亲水特性有关。总体而言，本研究表明，生物膜在污染物-塑料相互作用中起着决定性作用，并显着增强了 MF 对有毒环境污染物的载体潜力。我们预计，从这项研究中产生的知识将有助于完善 MP 的行星风险评估。本研究表明，生物膜在污染物-塑料相互作用中起着决定性作用，并显着增强了 MF 对有毒环境污染物的载体潜力。我们预计，从这项研究中产生的知识将有助于完善 MP 的行星风险评估。本研究表明，生物膜在污染物-塑料相互作用中起着决定性作用，并显着增强了 MF 对有毒环境污染物的载体潜力。我们预计，从这项研究中产生的知识将有助于完善 MP 的行星风险评估。