污水处理厂中的微塑料:检测、发生和去除

微塑料对水生物种和人类构成威胁，引起了人们越来越多的关注。它们不仅有助于塑料在环境中的积累，而且由于吸收，它们还有助于微污染物在环境中的传播。

研究表明，污水处理厂在向环境释放微塑料方面起着重要作用。因此，有效检测微塑料，了解微塑料在污水处理厂中的发生和归宿，对控制微塑料具有重要意义。Sun^[1]等人综述了国内外在污水处理厂中微塑料的检测、发生和去除方面的最新研究进展。

微塑料通常被定义为< 5 mm的塑料颗粒，由于它们对水生物种和人类构成威胁，引起了越来越多的关注。微塑料可以直接制造，被称为初级微塑料，并用于许多个人护理和化妆品（PPCPs）。

此外，它们可以通过暴露于水、风和阳光等环境压力因素对大型塑料碎片的侵蚀而形成，这些塑料碎片被定义为次生微塑料。塑料制品的大量使用和塑料废物处理管理不善导致微塑料在水生水体中无处不在，包括河流、湖泊、河口、海岸线和海洋生态系统。

微塑料不会对生物体造成急性致命影响，但它们可能导致慢性毒性，这被认为是长期接触的关键问题。微塑料通过几种机制引起毒性作用。

首先，用于制造塑料制品的高分子材料可能直接造成毒性。聚苯乙烯（PS）是一个很好的例子，它广泛用于保护性包装、容器、瓶子和盖子，但发现它能够在血液循环中转运，并对海洋滤食性动物造成生殖干扰。

其次，微塑料由于体积小、末端锋利，可能会对生物体造成损害，引发炎症。据观察，摄入微小的微塑料可能导致某些生物营养不良和繁殖改变。一项研究还表明，微小的微塑料（<10 μm）可以从肠道转运到水生物种的循环系统中。

此外，添加到塑料中以改善其性能的添加剂也可能对生物有害。此外，由于微塑料的大表面积体积比和疏水性，它们可以有效吸附持久性有机污染物（POPs），如多氯联苯（PCBs）。

吸附在塑料上的持久性有机污染物的浓度可能高达环境浓度的100万倍，这些化合物可以在生物体内进一步解吸，从而在更高的营养水平上加剧持久性有机污染物的生物积累。

图1. 污水处理厂中微塑料检测的步骤和技术。^[1]

图2. 微塑料的收集通过单独的泵送和过滤。^[1]

污水处理厂被认为是微塑料进入天然水体系统的重要途径。本文对污水处理厂中微塑料的检测、发生和去除进行了综述。

主要结论有：

(1)各研究对污水处理厂微塑料取样检测方法差异较大，导致研究结果难以比较。采用分离泵送和过滤的方式采集样品，可以有效地增加采样量，且实际限制较小。到目前为止，微ftir或拉曼技术可能是表征复杂样品中微塑料的最佳选择。

(2)污水处理厂进水和出水均可检测到微塑料。

(3)污水处理厂中微塑料被有效去除。特别是在除脂阶段，去除的油脂数量很高。(4)去除的微塑料负荷在最终废污泥中回收。在实行土地利用时，这可能成为环境排放的重要途径。污泥焚烧是充分防止废水中微塑料进入环境的有效途径。

[1] Sun, J., Dai, X., Wang, Q., van Loosdrecht, M. C. M., & Ni, B.-J. (2019). Microplastics in wastewater treatment plants: Detection, occurrence and removal. Water Research, 152, 21-37.

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