《Environmental Science & Technology》：Interfaces That Never Settle: Reconceptualizing Micro- and Nanoplastic Interaction Coefficients as Evolving Descriptors
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微纳米塑料（MPs/NPs）相互作用系数应被视为动态界面状态指标而非材料常数。文章提出根据界面转化阶段（早期物理化学 conditioning、动态冠层交换、生物膜塑化层形成）划分不同参数体系：早期用Kd、kf、kd表征快速吸附-解吸，中期引入Kd,app、kin、kout描述冠层动态交换，后期采用Kb和kdes反映生物膜调控的吸附与释放。环境模型需考虑时空异质性，避免跨阶段参数混淆，以提升化学行为与生物可利用性预测精度。
微塑料和纳米塑料（MPs/NPs）的相互作用系数被广泛用于参数化暴露、归趋和风险评估。这些描述符包括吸附和分配系数（例如 K_d ）以及吸收和脱附速率常数，通常被视为可转移的材料属性。然而，我们认为这种解释在概念上是不完整的，可能会掩盖控制 MP/NP 相互作用的过程。相互作用系数实际上代表了在物理化学和生物过程中演变的界面行为特征，而非内在的材料常数。
大多数用于环境建模的系数来源于实验室中的吸附、脱附或吸收实验，这些实验旨在探究特定的界面条件。虽然这些系数在其实验背景下具有信息价值，但将其作为静态描述符重复使用会限制其环境相关性。
图 1 将常用的系数与不同的界面转化阶段进行了对应，明确了每个测量的含义。我们建议改变对这些系数的解释方式：从早期的吸附和吸收描述符（
K_d 、
k_f 和
k_d ），到关注动态界层的交换参数（
K_d,app 、
k_in 和
k_out ），最后到受生物膜调控的亲和力和释放描述符（
K_b 和
k_des ）。这些系数应被视为界面状态的指标，而非材料常数。
图 1 图 1. 微塑料和纳米塑料的界面转化阶段及相应的相互作用系数。微塑料和纳米塑料（MP/NPs）的界面会随着时间和暴露的影响，从早期的物理化学状态逐渐演变为活跃的交换状态和受生物影响的塑料层状态。我们提出了特定阶段的相互作用系数类别，将其视为界面状态的条件性描述符，而非内在的材料常数，包括初始的吸附和吸收指标（K_d 、k_f 和 k_d ）、动态界层的交换描述符（K_d,app 、k_in 和 k_out ），以及受生物膜调控的亲和力和释放参数（K_b 和 k_des ）。在不同阶段互换这些系数可能会扭曲对环境归趋、传输和暴露的解读。
当微塑料和纳米塑料（MPs/NPs）首次接触水环境时，会迅速发生界面重组。水合作用驱动的结构变化、离子屏蔽、聚合物松弛以及分子吸附-脱附会立即改变表面能量特性，而氧化、水解和磨损则会进一步改变表面性质。这一演变过程中，分子界层的快速形成至关重要，因为它介导了后续与化学物质和生物体的相互作用。
(1,2) 因此，塑料与化学物质的相互作用反映了与界面状态演变相关的瞬态行为。吸附和脱附系数并不能定义塑料的一般行为，而只能描述在特定转化阶段、特定条件下某个界面的行为。将这些值视为稳定的常数会将界面动态简化为单一数字，掩盖了控制吸收、交换和释放的过程。如图 1 所示，在不同转化阶段测得的系数对应于同一聚合物-污染物对的不同界面状态。
相互作用研究涵盖了从早期物理化学状态到受生物影响的塑料层状态的连续界面转化过程，在此过程中，生态界层和生物界层的动态变化决定了相互作用行为。
(1?3)
早期物理化学状态 使用近乎纯净的颗粒进行的实验通常研究以水合作用、离子结合和快速分子吸附为主的早期界面。几小时到几天内的测量结果反映了界层形成初期的高可接触性。因此，从短期培养得到的吸附系数实际上反映了瞬态的可接触性，而非环境中的持久性相互作用状态。
(1,3) 在这个阶段测得的相互作用系数描述的是高度动态的非稳态表面。在这一阶段，使用初始吸附系数（
K_d ）以及吸收（
k_f ）和脱附（
k_d ）速率常数作为描述快速重组界面的操作性描述符更为合适，而非平衡状态下的性质。
活跃的界面交换 较长的培养时间和原位处理过程整合了竞争性吸附、部分脱附和持续的界层重组。这一阶段的界面仍处于动态变化中，系数反映了条件性的交换过程，而非平衡分配。界层的组成强烈依赖于介质化学性质和暴露历史，这对颗粒的移动性和污染物相互作用有影响。
(1,3) 对于这一阶段，我们引入了考虑交换过程的描述符，包括表观分配系数（
K_d,app ）以及界层交换和释放速率常数（
k_in 和
k_out ），这些参数强调了界面的通量和可逆性。
受生物影响的界面和塑料层的发展 在环境相关条件下，受影响的表面支持微生物附着和细胞外聚合物物质的产生，从而导致塑料层的形成。
(2) 生物膜层通过代谢活动和基质产生重新组织分子界层。被生物膜覆盖的塑料通常表现出对痕量金属和有机污染物的更强吸附能力，并且脱附动力学也发生了变化。
(4,5) 在这个阶段，使用特定于生物膜的描述符（如生物膜亲和系数
K_b 和生物膜介导的脱附速率
k_des ）来描述相互作用行为更为恰当。
人工老化协议常用于模拟后期的转化阶段，但它们在再现环境相关界面轨迹方面的能力仍然有限。将不同阶段得到的系数视为可互换的仍然存在问题。
在特定转化阶段测得的相互作用系数通常被直接应用于暴露和归趋模型中，而没有充分考虑界面历史。多媒体归趋和传输模型常常在不同隔室和时间尺度上应用单一的吸附或分配系数，隐含地假设塑料-化学界面是稳定的，尽管实际上界层和生物过程仍在持续演变。早期阶段的系数被外推到长期情景中，而在受生物影响状态下得到的系数则被泛化应用。当将不同转化阶段相关的系数视为可互换的时，模型会因将根本不同的界面过程简化为单一描述符而产生结构偏差。
因此，代表早期高可接触性界面的系数可能会高估长期吸收和保留量，而代表成熟塑料层状态下的系数可能会低估运输或摄入过程中的短期暴露量。研究中出现的表面不一致性往往被归因于实验变异性，而非界面状态的差异。
相互作用测量应记录培养时间、介质化学性质、界面处理方式，以及系数是反映早期处理、活跃交换还是生物膜主导的界面。建模者应在可能的情况下使用特定阶段的、考虑转化过程的参数化方法；当无法避免使用单一系数时，应明确说明假设的界面类型。风险评估应避免在不同研究中合成通用系数，除非界面阶段、介质化学性质和暴露条件一致，否则应结合界面异质性和时间演变来解释测量结果，而不是将其视为固定常数。
将相互作用系数重新定义为与特定界面阶段（如处理、界层交换和生物膜发展）相关的动态指标，可以恢复它们对微塑料和纳米塑料的机制意义。这种从固定值的转变通过改进在真实变化环境条件下的化学行为和生物利用度的预测，增强了环境模型的准确性。
