近日，我校环境学院赵艳萍副教授联合南京大学环境学院张宴教授，在老化微塑料生态毒理效应与老化特征指标研究方面取得重要进展。相关成果以“Carbonyl and Fouling Indices as Screening Descriptors for Ecotoxicological Responses to Aged Microplastics”为题，发表在环境领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》（DOI: 10.1021/acs.est.6c10050）。论文第一作者为我校环境学院硕士研究生余思敏，通讯作者为赵艳萍副教授和南京大学张宴教授，南京师范大学环境学院为第一完成单位。

微塑料进入环境后，会经历光氧化、化学风化、机械磨损和微生物降解等老化过程，其表面形貌、含氧官能团组成和界面性质随之改变，生态毒性也可能发生显著变化。然而，现有研究多关注单一聚合物、单一模式生物或少数毒性终点，不同研究之间缺乏可比的老化程度量化指标，老化微塑料毒性响应规律仍不清晰。

针对上述问题，研究团队按照PRISMA指南系统检索并筛选了54项研究，构建了包含1400个观测数据的数据库，整合聚合物材质、粒径、形状、暴露条件等常规特征，以及老化方式、老化时间、羰基指数（CI）、羟基指数（HI）和污垢指数（FI）等老化特征，采用荟萃分析与机器学习相结合的方法，评估老化微塑料对水生动物、陆生动物、微藻和植物的毒性效应。

研究发现，老化微塑料总体上抑制水生和陆生动物运动及神经行为，抑制微藻生长，促进植物生长，但伴随氧化应激升高。CI与动物运动响应显著负相关，分别解释水生和陆生动物运动变异的24.5%和28%；FI与初级生产者生理响应关系更密切，对微藻和植物芽长、生物量和生长速率的贡献度分别为37%、58%和54%。验证实验结果显示，紫外老化PS和PVC的CI升高，伴随斑马鱼幼鱼运动距离下降和ROS水平升高；生物老化PVC的FI升高，微藻细胞密度变化并伴随ROS积累。

该研究表明，CI和FI可作为老化微塑料生态毒理响应的关键特征指标，有助于提高不同研究之间老化程度与毒性效应的可比性，但实际应用中仍需结合聚合物类型、老化方式、暴露介质和生物终点等因素综合判断。该工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、江苏省自然科学基金杰出青年基金等项目的支持。