迈博,污水处理厂污水和污泥中微塑料的研究展望 已在污水处理厂的进水和出水中检测到微塑料类型达30多种，常见包括聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等
发表时间：2024-09-28 | 作者：开云
焦点提醒：污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望 已在污水处置厂的进水和出水中检测到微塑料类型达30多种，常见包罗聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等
污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望来历:清水手艺作者:李小伟，纪艳艳等污泥微塑料污水处置工艺污水处置厂 - 微塑料是指经由过程各类路子进入生态情况中直径小在5 mm的塑料颗粒。它或悬浮在水体中，或堆积到水底，研究注解其普遍具有在海洋生态系统，和河道、湖泊等淡水生态系统中，和泥土和堆积物，乃至在饮用水、人类粪便、极地情况中均发觉了微塑料的具有。它不但可经由过程摄食感化对生物发生物理性危险，同时也可释放或吸附有毒无害污染物对生态情况发生间接或间接毒理效应，从而对海洋、淡水、泥土等生态系统平安性发生潜伏风险。
污水中含有年夜量来自小我护理品利用、化纤衣物洗涤、汽车轮胎磨损、塑料工场出产等进程发生的微塑料。据报导污水中微塑料含量高达15.7个/L和180个/L。污水处置工艺对污水微塑料具有很高的去除结果，到达90%以上，这对削减污水微塑料随出水排放进入天然水体具有主要意义，但仍有年夜量的微塑料经污水处置厂出水进入水体中，被认为微塑料的主要来历。Murphy等报导某污水厂天天出水中微塑料的排放量仍高达65 238 500个。另外，污水处置工艺去除的微塑料绝年夜部门截留在污泥中（图1）。跟着污泥不妥措置和地盘操纵将致使这些微塑料进入泥土中。Li等研究发觉2015年我国经污泥进入泥土情况的微塑料颗粒达上百万亿个。与此同时与新颖微塑料比拟，污泥微塑料对Cd等重金属污染物具有显著加强的吸附潜力，是以污水处置厂污水、污泥中微塑料的赋存特点、潜伏风险和节制方式成为研究热门之一。本文从微塑料构成、含量、处置工艺的影响和去向等方面临现阶段污水处置厂污水、污泥微塑料的相干研究进展进行较周全地综述，并就将来的研究进行瞻望阐发，以期为后续相干研究的展开供给参考。
1 微塑料的概述
1.1 微塑料的构成和含量
按照成份能够将微塑料分为LDPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、PET（热塑性聚酯）、PVC （聚氯乙烯）、CA（醋酸纤维素）等。从外形角度可分为碎块状、薄膜状、泡沫状、纤维状等。今朝关在微塑料含量没有同一地表述体例，经常使用的单元包罗单元面积或单元体积样品的微塑料个数或分量，也有按单元质量样品中的微塑料个数或分量，这限制了分歧研究报导间微塑料含量的比力。Hidalgo-Ruz等报导海洋情况中微塑料的散布发觉在海洋概况水体中的微塑料含量为0.001~1个/m2, 而堆积物到达1~100 000个/m2，申明海洋堆积物中微塑料的含量远高在海洋概况。2004年报导英国海滩的微塑料含量是8个/kg，2006年Reddy等发觉在印度废船拆卸海湾的微塑料含量为89个/kg，2011年Claessen等在比利时口岸发觉微塑料到达68~390个/kg，2013年威尼斯泻湖高达672~2 175个/kg，这注解天然情况中微塑料含量呈增添趋向。别的，淡水河道中微塑料的散布也有普遍的研究。地处瑞士的日内瓦高山湖因其是旅游景点，2014年微塑料含量为31 556个/km2，地处美国加拿年夜交壤的Erie高山湖也有105 503个/km2，位在蒙古的库苏古尔湖的微塑料含量也到达20 264个/kg。整体而言，微塑料普遍具有在各类生境情况中，且分歧区域或生境的微塑料含量具有较年夜差别，但因为表述单元差别年夜，分歧研究之间的数据难以比力，是以微塑料含量单元亟待同一。
1.2 微塑料的来历
微塑料的来历可年夜致分为两种，初生来历和次生来历。初生来历包罗家用小我护理品中的细小球，和洗衣废水中的人造纤维丝，和工业原料或塑料出产中的微塑料颗粒。微塑料颗粒在塑料加工场四周的情况中尤其常见，而洗涤剂或细小球可能具有在工业和糊口污水中，它们可经由过程河道和河口进入天然情况。研究注解，在阔别塑料加工场的海滩中也发觉了相干的微塑料颗粒，这注解它们具有长距离迁徙的潜力。微塑料的次生来历首要来自在较年夜塑料在光、风、水和其他情况压力的表露下分化发生的纤维或碎片。这些碎片可能来自鱼网、线纤维、薄膜、工业原料、消费品和家居用品，和来自可降解塑料的颗粒或聚合物碎片。有研究认为次生来历是海洋情况中年夜大都微塑料的首要来历。但是，微塑料分歧来历的定量比例尚不清楚，这对微塑料的泉源节制具有主要意义，是以，微塑料的迁徙转化纪律和构成机制尚需进一步研究。
1.3 微塑料的潜伏风险
已有研究注解微塑料具有对生态系统的平安性组成主要要挟，首要表现在以下3个方面：（1）微塑料易形成水活泼物进食器官的梗塞，形成身体危险。已有研究发觉，很多海洋生物，包罗浮游动物、底栖无脊椎动物、双壳类、鱼类、海鸟、年夜型海洋动物会摄食微塑料，微塑料可能会对这些生物发生较着的机器毁伤，如梗塞食道，或发生假性的餍饫感，从而引发摄食效力下降、能量缺少、受伤或灭亡；（2）很多微塑猜中含有塑化剂、染料等有毒物资，这些有毒物资可跟着微塑料被吞食而释放出来，并进入生物体内，形成生态迫害感化；（3）微塑料颗粒因为其粒径细小、比概况积年夜、且颗粒概况具有较强的疏水性，易吸附无机污染物、重金属和致病微生物，从而致使这些无机污染物更容易在在生物体内富集，加年夜食品链的生物富集感化，激发动物摄食后的毒性效应，间接影响海洋生物和人体健康。虽然我们猜想微塑料会发生以上3方面的潜伏风险，可是今朝依然难以定量评估天然情况中微塑料的生态风险和毒理感化。
1.4 微塑料与人类勾当的关系
很多研究注解，天然情况中微塑料含量与生齿密度具有主要的相干关系。Wang等研究了我国中部最年夜城市武汉的淡水情况微塑料散布，发觉微塑料含量和人类勾当有很年夜的关系。Castaneda等查询拜访城市河道发觉，生齿密度高的区域微塑料含量相对较高，这申明微塑料含量和人类勾当有很年夜的联系关系。Klein等在阐发德国的莱茵河和Main河的微塑料品貌也注解了微塑料含量和人类勾当有很年夜的关系。与此同时，McCormick等在调研美国芝加哥河道微塑料含量的进程中，发觉河道的微塑料浓度跨越海洋，认为污水处置厂出水是微塑料的主要来历。Murphy等也发觉了污水处置厂是天然情况微塑料的首要来历之一。是以，人类勾当包罗污水排放对天然生态情况中微塑料含量和构成具有主要进献，人类勾当频仍的区域，微塑料含量凡是较高。
2 污水处置厂污水中的微塑料
2.1 污水微塑料的构成和分类
到今朝为止，已在污水处置厂的进水和出水中检测到微塑料类型达30多种，常见包罗聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等。PES、PET和PA等普遍用在化纤衣物的建造，而PE则用在小我护理品，包罗洗面奶中的磨砂和食物包装的薄膜和饮用水瓶����app。在污水中也不雅察到丙烯酸酯、醇酸树脂、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氨酯、丙烯酸、聚乙烯醇和聚丙交酯等聚合物。这些研究注解污水中的年夜部门微塑料类型均与我们平常利用的塑料成品相干。
今朝，有两种经常使用的微塑料尺寸分类方式。一种是操纵分歧尺寸筛网分手分歧尺寸的微塑料。因为微塑料的不法则外形，该方式的正确性具有必然问题。另外一种方式是利用显微成像手艺。但是，因为外形不法则，仅用一个方式来描写微塑料的尺寸多是不敷的。最常利用的分类尺寸为25、100 μm和500 μm。在污水处置厂的进水中，跨越500 μm的微塑料有时可到达70％以上，而出水中跨越90%的微塑料小在500 μm，乃至有些样品中约60％的微塑料小在100 μm。微塑料的尺寸散布可能遭到用在样品搜集的网孔尺寸的影响，年夜的网眼尺寸可能会错过年夜部门小颗粒。比来的一项研究注解，<25 μm的微塑料在污水中具有显著的品貌[58]。该成果与年夜西洋不雅测成果分歧，40 μm以下的微塑料占所有检测到的微塑料颗粒的64％，此中跨越一半的尺寸小在20 μm。
外形是微塑料分类的另外一个主要目标。微塑料的外形不但能够影响它们在污水处置厂中的去除效力，并且还会影响微塑料与污水中的其他污染物或微生物之间的彼此感化。微塑料能够分为纤维状（长年夜在宽）和颗粒状（类似的长度和宽度）。一些研究还将颗粒微塑料划分为不法则外形和球形珠粒或颗粒。另外一些研究进一步将外形分为片状/薄片（很是薄的颗粒）、泡沫和芯片等。纤维占污水微塑料的比例最高，这与家用洗衣废水中年夜量化学纤维的排放相关。不外一些样品中高比例的纤维含量多是因为难以辨别合成纤维与自然纤维致使的。研究注解，在一些污水样品中，自然纤维如棉和亚麻可占纤维的一半以上。是以，有用地域分和检测合成纤维和自然纤维对切确量化污水处置厂中的微塑料相当主要。不法则碎片是污水中另外一种最常不雅察到的微塑料外形，多是因为平常利用塑料成品老化构成的或是源自小我护理品中的微塑料，例如牙膏等。在污水中也发觉了薄膜、颗粒和泡沫外形的微塑料，其平均品貌约为10%或更低。微塑料薄膜和泡沫可首要来自塑料袋和包装产物，而颗粒首要是添加到小我护理产物中的初生微塑料。
2.2 污水微塑料的含量和影响身分
在天然生态情况中，微塑料的散布已引发了很年夜的存眷。Murphy等发觉污水微塑料含量平均为15.7±5.23个/L。俄罗斯污水处置厂中，污水中微塑料（纺织纤维）的数目为467个/L。1 L洗衣污水中年夜约有100多根纤维会经由过程洗涤衣物释放到污水处置厂中。Mason等对美国17个污水处置厂进行了统计阐发，成果注解办事生齿与污水微塑料颗粒含量呈显著正相干关系。可是，Mintenig等调研德国12个污水处置厂发觉微塑料含量和生齿当量之间没有显著的相干性，有待在进一步证明。污水中微塑料数目可能也与合流制排水管道系统相关，这可能取决在四周情况的地盘利用和与运输相干的排放，例如轮胎和制动器磨损释放的微塑料。因为污水中的年夜部门微塑料来自家庭排放物，所办事区域的人类勾当，例如居平易近对穿戴合裁缝服或利用塑料产物的偏好，可能间接影响污水中的微塑料浓度。与衣服，地毯和其他纺织产物相干的微纤维，如聚酯，丙烯酸和尼龙，会在洗涤和合成纤维的制造进程中跟着污水进入下水道系统，并代表另外一品种型的污水微塑料。
2.3 污水处置工艺的影响
很多研究注解经污水工艺处置后，污水中跨越90%以上的微塑料可被去除。苏格兰污水处置厂污水中的微塑料颠末处置后含量从15.7个/L削减到0.25个/L，瑞典污水厂的微塑料从15.1个/L削减至0.01个/L。污水处置工艺会影响出水中的微塑料含量。与具有一级或二级处置的污水厂比拟，具有三级处置的污水处置厂，其出水的微塑料含量凡是较低。但是，也有研究注解，一些污水处置厂的三级处置没有进一步下降污水中微塑料的含量。有一项研究报导了唯一低级处置的污水处置厂出水的微塑料浓度。在利用不异的取样和阐发方式的条件下，一级处置的微塑料浓度比颠末二级和三级处置的污水处置厂高约一个数目级。
一级处置能够有用地去除污水中的年夜部门微塑料。在此阶段首要是在低级澄清器中油脂或概况撇除阶段去除漂浮在污水概况密度较轻的微塑料，在低级澄清器中去除砂砾和重力分手时代将微塑料沉降或捕集在固体絮凝物中。一级处置对微塑料尺寸散布的影响最年夜，由于它能够有用地去除较年夜尺寸的微塑料。一级处置工艺能将较年夜尺寸颗粒(1 000~5 000 μm)的比例45%降到7%。一级处置后纤维的相对品貌下降，比拟碎片状，一级处置能更有用地去除纤维，这多是因为纤维更轻易与絮凝颗粒连系，从而经由过程沉淀分手去除。
二级处置（凡是包罗生物处置和二沉池）可进一步下降污水中的微塑料。曝气池中的污泥絮凝物或胞外聚合物可能有助在塑料碎片的储蓄积累，然后微塑料碎片在二沉池沉降去除。就尺寸而言，在二级处置能够进一步去除年夜的塑料颗粒，二级处置后出水中微塑料的品貌相对较低，二级处置后出水几近不具有尺寸年夜在500 μm的微塑料。Talvitie等发觉二级处置后>300 μm的微粒仅占8%。也有研究发觉二级处置后尺寸为500~1 000 μm的微塑料仍占43％，这可能与分歧操作前提下二级处置的去除结果差别相关，有待在进一步研究。与一级处置分歧，二级处置可去除较多的碎片颗粒。在研究中发觉颠末二级处置后，片状塑料的相对品貌下降，而纤维的相对品貌增添。一个可能的缘由是易在沉降的纤维在一级处置进程中已年夜部门被去除，分歧外形微塑料在分歧工艺下的去除效力值得进一步的切磋。
在低级处置中除去了72%~98％的微塑料。二级处置有助在额外去除7%~20%，而三级处置中的微塑料去除率取决在采取的手艺。一些研究陈述注解，三级处置其实不能显著提高微塑料的去除。例如，一项在纽约进行的分析研究发觉34个污水处置厂的膜微滤、持续反冲上流双砂微滤和快速砂滤器等三级处置工艺其实不能包管微塑料的去除。另外，Mason等也注解三级过滤对微塑料去除其实不长短常有用，Carr等不雅察到重力过滤器对微塑料的去除并没有积极结果。但是，Talvitie等比力发觉膜生物反映器（MBR）、快速砂滤、溶气浮选和圆盘过滤对微塑料的去除率别离高达99.9%、97%、95%、40%~98.5%。Lares等也发觉在MBR处置工艺中微塑料去除率到达最高。Michielssen等也报导污水处置厂的三级处置和MBR别离可去除97.2％和99.4％的微塑料。
污水处置厂包罗沉砂池等物理处置工艺、化学混凝等化学处置工艺，和生化池等生物处置工艺，属在人工强化的生态系统，其可能对微塑料的概况理化特点发生主要影响，今朝相干研究较少。Carr等发觉较长的接触时候会致使微塑料概况发生生物膜，从而改变微塑料概况性质或微塑料的相对密度。有研究注解，砂粒的物理磨损会致使塑料的片断化。另外，天然情况中在风、阳光和机器磨损等情况身分会致使微塑料破裂化，进而改变微塑料概况理化特征。微塑料概况理化特征的改变，有可能改变其与其他污染物的彼此感化，进而影响微塑料的载体效应，相干研究值得进一步存眷。
2.4 污水微塑料的去向
虽然污水处置厂出水中的微塑料浓度相对较低，但其排放总量依然相当高，由于年夜大都污水处置厂天天处置数百万升污水。Murphy等发觉某污水处置厂出水中微塑料排放量高达65 238 500个/d。在调研的某污水处置厂中，微塑料的总排放量中位数（按照年度外排和出水浓度估算）为2×106个/d。在每一年出水排放量跨越1×107m3，生齿当量跨越1×106的荷兰和美国污水处置厂，微塑料逐日总排放量乃至可能跨越1×1010个。据估量，仅欧洲每一年污水处置厂出水排放的微塑料高达520 000 t。是以，今朝高排放微塑料的污水处置厂火急需要以微塑料节制为方针的处置手艺，以免其年夜量排放到生态系统中。与此同时，污水中绝年夜部门微塑料（跨越90%）截留或转移到污泥中，其陪伴污土壤地操纵进入泥土生态系统进程中的潜伏生态风险值得存眷。
3 污水处置厂污泥中的微塑料
今朝虽然相关污泥微塑料的系统研究较少，但是早在2005年已有专家提出采取合成纤维作为评估污土壤地利用的目标，研究注解污泥施用后5年内涵泥土中可检测到纤维，乃至施用后15年后仍可在田间泥土中检测到它们。是以，不该轻忽污土壤地操纵致使微塑料纤维和其他颗粒在泥土的堆集和潜伏风险。
3.1 污泥微塑料的构成和分类
污泥中微塑料首要来历在污水中微塑料的堆积和转移，是以其微塑料的构成类型整体与污水类似。Li等研究发觉污泥微塑猜中白色占比最高，到达59.6%，其次为黑色17.6%、红色9.0%、橙色3.3%、绿色2.3%、蓝色1.7%等，与此同时，外形构成上，纤维状到达63%，其次为杆状15%，薄膜状14%，薄片状7.3%，另外化学构成上，包罗聚烯烃、丙烯酸纤维、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯等。Mahon等也发觉污泥微塑猜中纤维占75.8%，其次为薄片和薄膜，红外光谱检测发觉微塑料类型包罗高密度PE（HDPE）、PE、聚酯、丙烯酸、PET、PP、PA等。Lusher等调研了挪威8个污水处置厂的污泥微塑料，发觉微塑料的类型别离为细小球37.6%，薄片31.8%，纤维状为28.9%。Mintenig等研究注解污泥中没有发觉粒径>500 μm的微塑料，粒径<500 μm的微塑料首要为PE、PP、PA和PS等。这些塑料类型与我们平常利用塑料成品类型较为分歧。
3.2 污泥微塑料的含量和影响身分
今朝为止，污泥的微塑料含量表达凡是为单元质量污泥中微塑料的个数。Magnusson等调研在瑞典污水处置厂，发觉污泥中微塑料含量达16.7±1.96个/g湿重污泥。进一步阐发北美污泥中微塑料和施用到泥土中微塑料的品貌，Zubris等发觉品貌别离为1.5~5.0纤维/(g湿重)和0.08~1.21纤维/(g湿重)。假如按照污泥的干重进行估算，品貌可到达1 000~564 000颗粒/(kg干污泥)。Mahon等发觉荷兰污水处置厂污泥中微塑料的含量为4 196~15 385个/(kg干污泥)。Lassen等研究注解德国污水厂污泥中微塑料的含量为1 000~24 000个/(kg干污泥)。Lusher等调研了挪威8个污水处置厂的污泥微塑料含量，发觉微塑料的平均品貌为6 077个/(kg干污泥)。Mintenig等报导了德国污水处置厂污水污泥中<500 μm的合成颗粒浓度到达24个/(kg干污泥)。Li等研究了我国28个污水处置厂污泥中的微塑料，发觉微塑料含量为1.6~56.4×103个/(kg干污泥)，平均含量为22.7×103个/(kg干污泥)。总之，污水处置厂中年夜部门微塑料会进入分歧处置单位的污泥中。Talvitie等估算出污泥中20％的微升（包罗微塑料）经由过程脱水液前往污水池中，而残剩的80％终究留在残剩污泥中进行处置。Sujathan等研究发觉回流活性污泥中微塑料含量到达4.95×105个/(kg干污泥)。另外，Li等研究发觉我国污水厂污泥中微塑料含量呈时空散布，可能与生齿密度、经济发财水平、造林面积、气温、降雨量等身分相关，与此同时，进水中工业废水比例、生化处置工艺、污泥脱水体例等工艺参数也会影响污泥微塑料含量。这些研究注解污水处置厂污泥中具有年夜量的微塑料。
3.3 污泥处置工艺的影响
污泥处置工艺有可能引发污泥微塑料含量的转变。因为聚合物的生物分化特征，经厌氧消化处置后微塑料品貌可能会有所降落。Mahon等研究发觉厌氧消化污泥中含有较小品貌的微塑料颗粒，这多是因为微塑料的厌氧生物降解。一些研究发觉和分手了PE塑料降解菌，如在沿海海岸HDPE概况分手判定的Arthrobacter和Pseudomonas和LDPE概况分手判定的Kocuria palustris、Bacillus pumilis和 Bacillus菌株。同时也有研究者在堆积物微塑料概况的生物膜中发觉了PE降解细菌。生物膜中的这些聚合物降解细菌可能致使微塑料断链和氧化，和在二级处置进程中聚合物概况的转变。但还有研究注解，在一项聚丙交酯纤维的生物降解性研究中，在嗜热和嗜热前提下操作的活性污泥不足以致使这类微塑料的生物降解。
另外，污泥处置工艺也可能影响微塑料的理化特征。Mahon等研究污泥处置工艺对污泥微塑料的影响，发觉污泥石灰不变后尺寸较小的纤维品貌增添，而污泥热干化后微塑料的形态概况有熔融和起泡的现象。Narancic等研究注解与天然情况感化比拟，污泥厌氧消化和堆肥等处置工艺可致使聚乳酸和聚己内酯等塑料更高生物降解。另外，研究发觉与新颖微塑料比拟，污泥塑料概况显现出高度的磨损或腐蚀，而且很是易碎，注解污水污泥处置会改变微塑料概况的理化特征。Li等也研究发觉污泥微塑料概况含有C-O等官能团，微塑料概况被氧化或无机物附着。与此同时，污泥处置进程中微塑摒挡化特征的转变，可能影响后者对重金属、无机污染物的吸附潜力。与新颖微塑料比拟，污泥微塑料对重金属Cd的吸附潜力超出跨越近10倍，但影响机制尚不清晰。研究人员发觉在堆积物中提取的老化微塑料也发觉近似纪律，即老化微塑料对金属离子的吸附能力显著年夜在新颖塑料，可能缘由是风化进程中塑料上发生的官能团有用地加强了它对金属离子的吸附能力。污泥处置致使微塑料对污染物加强的吸附潜力，有可能引发提高微塑料的生态风险，值得进一步研究。
3.4 污泥微塑料的去向
污土壤地或农业操纵被认为污泥措置的主要路子。跟着我国《农用污泥污染节制尺度》（GB 4284—2018）的制订和实行，污土壤地或农业操纵将获得进一步推行。但是，污土壤地或农业操纵进程微塑料的引入和潜伏风险值得存眷。研究注解芬兰一家处置能力为10 000 m3/d的污水处置厂中经由过程污泥排放的微塑料颗粒可达4.6×108个。挪威因污泥农业操纵致使微塑料进入泥土中的微塑料颗粒可达5 000亿个/年。据估量欧盟和北美地域每一年因污土壤地或农业操纵输入泥土的微塑料总量别离可达6.3~43万t和4.4~30万t，乃至跨越全球海洋表层水中微塑料的总量。今朝我国污水处置厂污泥年产量高达4 000万t（含水率80%），估计由污泥不妥措置或地盘操纵引入泥土生态系统的微塑料总量可达15~51万亿个/年。是以，研究污土壤地或农业操纵进程中微塑料情况行动、归趋和潜伏风险具有主要意义。
4 结论与瞻望
微塑料被发觉普遍具有在海洋、淡水、泥土等情况中，其对生态系统的潜伏风险已被人们逐步熟悉。污水中含有年夜量来自小我护理品的细小球、洗衣废水中微纤维和工业塑料出产原料等微塑料颗粒，虽然现有污水工艺可去除此中年夜部门的微塑料，但污水处置厂出水仍被认为是天然水体微塑料的主要泉源。与此同时，污水中绝年夜部门微塑料（跨越90%）截留和转移到污泥中，陪伴污土壤地或农业操纵可进入泥土情况中，从而对后者发生潜伏风险。
今朝污水处置厂污水和污泥中微塑料研究正成为国际上的研究热门之一，但我国污水处置厂微塑料的相干研究较少，作者认为能够下几方面增强相干研究。
（1）增强我国污水处置厂微塑料根本数据调研。深切研究我国分歧区域污水处置厂进、出水微塑料类型和含量，和分歧处置工艺对微塑料的去除结果等研究，这对定量分解我国污水处置厂出水对天然生态系统微塑料的进献，进而进行微塑料的泉源节制，和基在污水处置手艺的强化微塑料削减具有主要意义。
（2）污水污泥微塑料阐发方式需尺度化。今朝污水微塑料提取首要采取过滤法，但是过滤所用滤膜孔径凡是不同一，致使统计所得微塑料含量不同。污泥微塑料提取首要是参考堆积物阐发法，采取密度分手法进行，一方面提取所用药剂各有分歧，可用NaCl、ZnCl2、NaI等，另外一方面污泥无机物含量高，年夜量无机物絮体的具有晦气在微塑料的提取，致使提取效力凡是不高，有待进一步优化。
（3）污水、污泥微塑料与污染物彼此感化机制不明。很多研究注解微塑料具有比概况积年夜、较强的疏水性，易吸附各类污染物，可作为污染物的载体。与天然水体比拟，污水污泥中含有高浓度的重金属、致病菌、无机物等污染物，且研究注解颠末污水污泥处置后，其概况理化特征转变显著，对污染物吸附潜力较着加强，但相干机制尚不清楚。另外，污土壤地或农业操纵进程中吸附各类污染物的微塑料可作为污染物的富集库，成为污染物释放到泥土或生物体内的泉源，进一步加污土壤地或农业操纵中微塑料的生态风险评估具有主要意义。
原题目:清水手艺|污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望
焦点提醒：污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望 已在污水处置厂的进水和出水中检测到微塑料类型达30多种，常见包罗聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等
污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望来历:清水手艺作者:李小伟，纪艳艳等污泥微塑料污水处置工艺污水处置厂 - 微塑料是指经由过程各类路子进入生态情况中直径小在5 mm的塑料颗粒。它或悬浮在水体中，或堆积到水底，研究注解其普遍具有在海洋生态系统，和河道、湖泊等淡水生态系统中，和泥土和堆积物，乃至在饮用水、人类粪便、极地情况中均发觉了微塑料的具有。它不但可经由过程摄食感化对生物发生物理性危险，同时也可释放或吸附有毒无害污染物对生态情况发生间接或间接毒理效应，从而对海洋、淡水、泥土等生态系统平安性发生潜伏风险。
污水中含有年夜量来自小我护理品利用、化纤衣物洗涤、汽车轮胎磨损、塑料工场出产等进程发生的微塑料。据报导污水中微塑料含量高达15.7个/L和180个/L。污水处置工艺对污水微塑料具有很高的去除结果，到达90%以上，这对削减污水微塑料随出水排放进入天然水体具有主要意义，但仍有年夜量的微塑料经污水处置厂出水进入水体中，被认为微塑料的主要来历。Murphy等报导某污水厂天天出水中微塑料的排放量仍高达65 238 500个。另外，污水处置工艺去除的微塑料绝年夜部门截留在污泥中（图1）。跟着污泥不妥措置和地盘操纵将致使这些微塑料进入泥土中。Li等研究发觉2015年我国经污泥进入泥土情况的微塑料颗粒达上百万亿个。与此同时与新颖微塑料比拟，污泥微塑料对Cd等重金属污染物具有显著加强的吸附潜力，是以污水处置厂污水、污泥中微塑料的赋存特点、潜伏风险和节制方式成为研究热门之一。本文从微塑料构成、含量、处置工艺的影响和去向等方面临现阶段污水处置厂污水、污泥微塑料的相干研究进展进行较周全地综述，并就将来的研究进行瞻望阐发，以期为后续相干研究的展开供给参考。
1 微塑料的概述
1.1 微塑料的构成和含量
按照成份能够将微塑料分为LDPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、PET（热塑性聚酯）、PVC （聚氯乙烯）、CA（醋酸纤维素）等。从外形角度可分为碎块状、薄膜状、泡沫状、纤维状等。今朝关在微塑料含量没有同一地表述体例，经常使用的单元包罗单元面积或单元体积样品的微塑料个数或分量，也有按单元质量样品中的微塑料个数或分量，这限制了分歧研究报导间微塑料含量的比力。Hidalgo-Ruz等报导海洋情况中微塑料的散布发觉在海洋概况水体中的微塑料含量为0.001~1个/m2, 而堆积物到达1~100 000个/m2，申明海洋堆积物中微塑料的含量远高在海洋概况。2004年报导英国海滩的微塑料含量是8个/kg，2006年Reddy等发觉在印度废船拆卸海湾的微塑料含量为89个/kg，2011年Claessen等在比利时口岸发觉微塑料到达68~390个/kg，2013年威尼斯泻湖高达672~2 175个/kg，这注解天然情况中微塑料含量呈增添趋向。别的，淡水河道中微塑料的散布也有普遍的研究。地处瑞士的日内瓦高山湖因其是旅游景点，2014年微塑料含量为31 556个/km2，地处美国加拿年夜交壤的Erie高山湖也有105 503个/km2，位在蒙古的库苏古尔湖的微塑料含量也到达20 264个/kg。整体而言，微塑料普遍具有在各类生境情况中，且分歧区域或生境的微塑料含量具有较年夜差别，但因为表述单元差别年夜，分歧研究之间的数据难以比力，是以微塑料含量单元亟待同一。
1.2 微塑料的来历
微塑料的来历可年夜致分为两种，初生来历和次生来历。初生来历包罗家用小我护理品中的细小球，和洗衣废水中的人造纤维丝，和工业原料或塑料出产中的微塑料颗粒。微塑料颗粒在塑料加工场四周的情况中尤其常见，而洗涤剂或细小球可能具有在工业和糊口污水中，它们可经由过程河道和河口进入天然情况。研究注解，在阔别塑料加工场的海滩中也发觉了相干的微塑料颗粒，这注解它们具有长距离迁徙的潜力。微塑料的次生来历首要来自在较年夜塑料在光、风、水和其他情况压力的表露下分化发生的纤维或碎片。这些碎片可能来自鱼网、线纤维、薄膜、工业原料、消费品和家居用品，和来自可降解塑料的颗粒或聚合物碎片。有研究认为次生来历是海洋情况中年夜大都微塑料的首要来历。但是，微塑料分歧来历的定量比例尚不清楚，这对微塑料的泉源节制具有主要意义，是以，微塑料的迁徙转化纪律和构成机制尚需进一步研究。
1.3 微塑料的潜伏风险
已有研究注解微塑料具有对生态系统的平安性组成主要要挟，首要表现在以下3个方面：（1）微塑料易形成水活泼物进食器官的梗塞，形成身体危险。已有研究发觉，很多海洋生物，包罗浮游动物、底栖无脊椎动物、双壳类、鱼类、海鸟、年夜型海洋动物会摄食微塑料，微塑料可能会对这些生物发生较着的机器毁伤，如梗塞食道，或发生假性的餍饫感，从而引发摄食效力下降、能量缺少、受伤或灭亡；（2）很多微塑猜中含有塑化剂、染料等有毒物资，这些有毒物资可跟着微塑料被吞食而释放出来，并进入生物体内，形成生态迫害感化；（3）微塑料颗粒因为其粒径细小、比概况积年夜、且颗粒概况具有较强的疏水性，易吸附无机污染物、重金属和致病微生物，从而致使这些无机污染物更容易在在生物体内富集，加年夜食品链的生物富集感化，激发动物摄食后的毒性效应，间接影响海洋生物和人体健康。虽然我们猜想微塑料会发生以上3方面的潜伏风险，可是今朝依然难以定量评估天然情况中微塑料的生态风险和毒理感化。
1.4 微塑料与人类勾当的关系
很多研究注解，天然情况中微塑料含量与生齿密度具有主要的相干关系。Wang等研究了我国中部最年夜城市武汉的淡水情况微塑料散布，发觉微塑料含量和人类勾当有很年夜的关系。Castaneda等查询拜访城市河道发觉，生齿密度高的区域微塑料含量相对较高，这申明微塑料含量和人类勾当有很年夜的联系关系。Klein等在阐发德国的莱茵河和Main河的微塑料品貌也注解了微塑料含量和人类勾当有很年夜的关系。与此同时，McCormick等在调研美国芝加哥河道微塑料含量的进程中，发觉河道的微塑料浓度跨越海洋，认为污水处置厂出水是微塑料的主要来历。Murphy等也发觉了污水处置厂是天然情况微塑料的首要来历之一。是以，人类勾当包罗污水排放对天然生态情况中微塑料含量和构成具有主要进献，人类勾当频仍的区域，微塑料含量凡是较高。
2 污水处置厂污水中的微塑料
2.1 污水微塑料的构成和分类
到今朝为止，已在污水处置厂的进水和出水中检测到微塑料类型达30多种，常见包罗聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等。PES、PET和PA等普遍用在化纤衣物的建造，而PE则用在小我护理品，包罗洗面奶中的磨砂和食物包装的薄膜和饮用水瓶����app。在污水中也不雅察到丙烯酸酯、醇酸树脂、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氨酯、丙烯酸、聚乙烯醇和聚丙交酯等聚合物。这些研究注解污水中的年夜部门微塑料类型均与我们平常利用的塑料成品相干。
今朝，有两种经常使用的微塑料尺寸分类方式。一种是操纵分歧尺寸筛网分手分歧尺寸的微塑料。因为微塑料的不法则外形，该方式的正确性具有必然问题。另外一种方式是利用显微成像手艺。但是，因为外形不法则，仅用一个方式来描写微塑料的尺寸多是不敷的。最常利用的分类尺寸为25、100 μm和500 μm。在污水处置厂的进水中，跨越500 μm的微塑料有时可到达70％以上，而出水中跨越90%的微塑料小在500 μm，乃至有些样品中约60％的微塑料小在100 μm。微塑料的尺寸散布可能遭到用在样品搜集的网孔尺寸的影响，年夜的网眼尺寸可能会错过年夜部门小颗粒。比来的一项研究注解，<25 μm的微塑料在污水中具有显著的品貌[58]。该成果与年夜西洋不雅测成果分歧，40 μm以下的微塑料占所有检测到的微塑料颗粒的64％，此中跨越一半的尺寸小在20 μm。
外形是微塑料分类的另外一个主要目标。微塑料的外形不但能够影响它们在污水处置厂中的去除效力，并且还会影响微塑料与污水中的其他污染物或微生物之间的彼此感化。微塑料能够分为纤维状（长年夜在宽）和颗粒状（类似的长度和宽度）。一些研究还将颗粒微塑料划分为不法则外形和球形珠粒或颗粒。另外一些研究进一步将外形分为片状/薄片（很是薄的颗粒）、泡沫和芯片等。纤维占污水微塑料的比例最高，这与家用洗衣废水中年夜量化学纤维的排放相关。不外一些样品中高比例的纤维含量多是因为难以辨别合成纤维与自然纤维致使的。研究注解，在一些污水样品中，自然纤维如棉和亚麻可占纤维的一半以上。是以，有用地域分和检测合成纤维和自然纤维对切确量化污水处置厂中的微塑料相当主要。不法则碎片是污水中另外一种最常不雅察到的微塑料外形，多是因为平常利用塑料成品老化构成的或是源自小我护理品中的微塑料，例如牙膏等。在污水中也发觉了薄膜、颗粒和泡沫外形的微塑料，其平均品貌约为10%或更低。微塑料薄膜和泡沫可首要来自塑料袋和包装产物，而颗粒首要是添加到小我护理产物中的初生微塑料。
2.2 污水微塑料的含量和影响身分
在天然生态情况中，微塑料的散布已引发了很年夜的存眷。Murphy等发觉污水微塑料含量平均为15.7±5.23个/L。俄罗斯污水处置厂中，污水中微塑料（纺织纤维）的数目为467个/L。1 L洗衣污水中年夜约有100多根纤维会经由过程洗涤衣物释放到污水处置厂中。Mason等对美国17个污水处置厂进行了统计阐发，成果注解办事生齿与污水微塑料颗粒含量呈显著正相干关系。可是，Mintenig等调研德国12个污水处置厂发觉微塑料含量和生齿当量之间没有显著的相干性，有待在进一步证明。污水中微塑料数目可能也与合流制排水管道系统相关，这可能取决在四周情况的地盘利用和与运输相干的排放，例如轮胎和制动器磨损释放的微塑料。因为污水中的年夜部门微塑料来自家庭排放物，所办事区域的人类勾当，例如居平易近对穿戴合裁缝服或利用塑料产物的偏好，可能间接影响污水中的微塑料浓度。与衣服，地毯和其他纺织产物相干的微纤维，如聚酯，丙烯酸和尼龙，会在洗涤和合成纤维的制造进程中跟着污水进入下水道系统，并代表另外一品种型的污水微塑料。
2.3 污水处置工艺的影响
很多研究注解经污水工艺处置后，污水中跨越90%以上的微塑料可被去除。苏格兰污水处置厂污水中的微塑料颠末处置后含量从15.7个/L削减到0.25个/L，瑞典污水厂的微塑料从15.1个/L削减至0.01个/L。污水处置工艺会影响出水中的微塑料含量。与具有一级或二级处置的污水厂比拟，具有三级处置的污水处置厂，其出水的微塑料含量凡是较低。但是，也有研究注解，一些污水处置厂的三级处置没有进一步下降污水中微塑料的含量。有一项研究报导了唯一低级处置的污水处置厂出水的微塑料浓度。在利用不异的取样和阐发方式的条件下，一级处置的微塑料浓度比颠末二级和三级处置的污水处置厂高约一个数目级。
一级处置能够有用地去除污水中的年夜部门微塑料。在此阶段首要是在低级澄清器中油脂或概况撇除阶段去除漂浮在污水概况密度较轻的微塑料，在低级澄清器中去除砂砾和重力分手时代将微塑料沉降或捕集在固体絮凝物中。一级处置对微塑料尺寸散布的影响最年夜，由于它能够有用地去除较年夜尺寸的微塑料。一级处置工艺能将较年夜尺寸颗粒(1 000~5 000 μm)的比例45%降到7%。一级处置后纤维的相对品貌下降，比拟碎片状，一级处置能更有用地去除纤维，这多是因为纤维更轻易与絮凝颗粒连系，从而经由过程沉淀分手去除。
二级处置（凡是包罗生物处置和二沉池）可进一步下降污水中的微塑料。曝气池中的污泥絮凝物或胞外聚合物可能有助在塑料碎片的储蓄积累，然后微塑料碎片在二沉池沉降去除。就尺寸而言，在二级处置能够进一步去除年夜的塑料颗粒，二级处置后出水中微塑料的品貌相对较低，二级处置后出水几近不具有尺寸年夜在500 μm的微塑料。Talvitie等发觉二级处置后>300 μm的微粒仅占8%。也有研究发觉二级处置后尺寸为500~1 000 μm的微塑料仍占43％，这可能与分歧操作前提下二级处置的去除结果差别相关，有待在进一步研究。与一级处置分歧，二级处置可去除较多的碎片颗粒。在研究中发觉颠末二级处置后，片状塑料的相对品貌下降，而纤维的相对品貌增添。一个可能的缘由是易在沉降的纤维在一级处置进程中已年夜部门被去除，分歧外形微塑料在分歧工艺下的去除效力值得进一步的切磋。
在低级处置中除去了72%~98％的微塑料。二级处置有助在额外去除7%~20%，而三级处置中的微塑料去除率取决在采取的手艺。一些研究陈述注解，三级处置其实不能显著提高微塑料的去除。例如，一项在纽约进行的分析研究发觉34个污水处置厂的膜微滤、持续反冲上流双砂微滤和快速砂滤器等三级处置工艺其实不能包管微塑料的去除。另外，Mason等也注解三级过滤对微塑料去除其实不长短常有用，Carr等不雅察到重力过滤器对微塑料的去除并没有积极结果。但是，Talvitie等比力发觉膜生物反映器（MBR）、快速砂滤、溶气浮选和圆盘过滤对微塑料的去除率别离高达99.9%、97%、95%、40%~98.5%。Lares等也发觉在MBR处置工艺中微塑料去除率到达最高。Michielssen等也报导污水处置厂的三级处置和MBR别离可去除97.2％和99.4％的微塑料。
污水处置厂包罗沉砂池等物理处置工艺、化学混凝等化学处置工艺，和生化池等生物处置工艺，属在人工强化的生态系统，其可能对微塑料的概况理化特点发生主要影响，今朝相干研究较少。Carr等发觉较长的接触时候会致使微塑料概况发生生物膜，从而改变微塑料概况性质或微塑料的相对密度。有研究注解，砂粒的物理磨损会致使塑料的片断化。另外，天然情况中在风、阳光和机器磨损等情况身分会致使微塑料破裂化，进而改变微塑料概况理化特征。微塑料概况理化特征的改变，有可能改变其与其他污染物的彼此感化，进而影响微塑料的载体效应，相干研究值得进一步存眷。
2.4 污水微塑料的去向
虽然污水处置厂出水中的微塑料浓度相对较低，但其排放总量依然相当高，由于年夜大都污水处置厂天天处置数百万升污水。Murphy等发觉某污水处置厂出水中微塑料排放量高达65 238 500个/d。在调研的某污水处置厂中，微塑料的总排放量中位数（按照年度外排和出水浓度估算）为2×106个/d。在每一年出水排放量跨越1×107m3，生齿当量跨越1×106的荷兰和美国污水处置厂，微塑料逐日总排放量乃至可能跨越1×1010个。据估量，仅欧洲每一年污水处置厂出水排放的微塑料高达520 000 t。是以，今朝高排放微塑料的污水处置厂火急需要以微塑料节制为方针的处置手艺，以免其年夜量排放到生态系统中。与此同时，污水中绝年夜部门微塑料（跨越90%）截留或转移到污泥中，其陪伴污土壤地操纵进入泥土生态系统进程中的潜伏生态风险值得存眷。
3 污水处置厂污泥中的微塑料
今朝虽然相关污泥微塑料的系统研究较少，但是早在2005年已有专家提出采取合成纤维作为评估污土壤地利用的目标，研究注解污泥施用后5年内涵泥土中可检测到纤维，乃至施用后15年后仍可在田间泥土中检测到它们。是以，不该轻忽污土壤地操纵致使微塑料纤维和其他颗粒在泥土的堆集和潜伏风险。
3.1 污泥微塑料的构成和分类
污泥中微塑料首要来历在污水中微塑料的堆积和转移，是以其微塑料的构成类型整体与污水类似。Li等研究发觉污泥微塑猜中白色占比最高，到达59.6%，其次为黑色17.6%、红色9.0%、橙色3.3%、绿色2.3%、蓝色1.7%等，与此同时，外形构成上，纤维状到达63%，其次为杆状15%，薄膜状14%，薄片状7.3%，另外化学构成上，包罗聚烯烃、丙烯酸纤维、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯等。Mahon等也发觉污泥微塑猜中纤维占75.8%，其次为薄片和薄膜，红外光谱检测发觉微塑料类型包罗高密度PE（HDPE）、PE、聚酯、丙烯酸、PET、PP、PA等。Lusher等调研了挪威8个污水处置厂的污泥微塑料，发觉微塑料的类型别离为细小球37.6%，薄片31.8%，纤维状为28.9%。Mintenig等研究注解污泥中没有发觉粒径>500 μm的微塑料，粒径<500 μm的微塑料首要为PE、PP、PA和PS等。这些塑料类型与我们平常利用塑料成品类型较为分歧。
3.2 污泥微塑料的含量和影响身分
今朝为止，污泥的微塑料含量表达凡是为单元质量污泥中微塑料的个数。Magnusson等调研在瑞典污水处置厂，发觉污泥中微塑料含量达16.7±1.96个/g湿重污泥。进一步阐发北美污泥中微塑料和施用到泥土中微塑料的品貌，Zubris等发觉品貌别离为1.5~5.0纤维/(g湿重)和0.08~1.21纤维/(g湿重)。假如按照污泥的干重进行估算，品貌可到达1 000~564 000颗粒/(kg干污泥)。Mahon等发觉荷兰污水处置厂污泥中微塑料的含量为4 196~15 385个/(kg干污泥)。Lassen等研究注解德国污水厂污泥中微塑料的含量为1 000~24 000个/(kg干污泥)。Lusher等调研了挪威8个污水处置厂的污泥微塑料含量，发觉微塑料的平均品貌为6 077个/(kg干污泥)。Mintenig等报导了德国污水处置厂污水污泥中<500 μm的合成颗粒浓度到达24个/(kg干污泥)。Li等研究了我国28个污水处置厂污泥中的微塑料，发觉微塑料含量为1.6~56.4×103个/(kg干污泥)，平均含量为22.7×103个/(kg干污泥)。总之，污水处置厂中年夜部门微塑料会进入分歧处置单位的污泥中。Talvitie等估算出污泥中20％的微升（包罗微塑料）经由过程脱水液前往污水池中，而残剩的80％终究留在残剩污泥中进行处置。Sujathan等研究发觉回流活性污泥中微塑料含量到达4.95×105个/(kg干污泥)。另外，Li等研究发觉我国污水厂污泥中微塑料含量呈时空散布，可能与生齿密度、经济发财水平、造林面积、气温、降雨量等身分相关，与此同时，进水中工业废水比例、生化处置工艺、污泥脱水体例等工艺参数也会影响污泥微塑料含量。这些研究注解污水处置厂污泥中具有年夜量的微塑料。
3.3 污泥处置工艺的影响
污泥处置工艺有可能引发污泥微塑料含量的转变。因为聚合物的生物分化特征，经厌氧消化处置后微塑料品貌可能会有所降落。Mahon等研究发觉厌氧消化污泥中含有较小品貌的微塑料颗粒，这多是因为微塑料的厌氧生物降解。一些研究发觉和分手了PE塑料降解菌，如在沿海海岸HDPE概况分手判定的Arthrobacter和Pseudomonas和LDPE概况分手判定的Kocuria palustris、Bacillus pumilis和 Bacillus菌株。同时也有研究者在堆积物微塑料概况的生物膜中发觉了PE降解细菌。生物膜中的这些聚合物降解细菌可能致使微塑料断链和氧化，和在二级处置进程中聚合物概况的转变。但还有研究注解，在一项聚丙交酯纤维的生物降解性研究中，在嗜热和嗜热前提下操作的活性污泥不足以致使这类微塑料的生物降解。
另外，污泥处置工艺也可能影响微塑料的理化特征。Mahon等研究污泥处置工艺对污泥微塑料的影响，发觉污泥石灰不变后尺寸较小的纤维品貌增添，而污泥热干化后微塑料的形态概况有熔融和起泡的现象。Narancic等研究注解与天然情况感化比拟，污泥厌氧消化和堆肥等处置工艺可致使聚乳酸和聚己内酯等塑料更高生物降解。另外，研究发觉与新颖微塑料比拟，污泥塑料概况显现出高度的磨损或腐蚀，而且很是易碎，注解污水污泥处置会改变微塑料概况的理化特征。Li等也研究发觉污泥微塑料概况含有C-O等官能团，微塑料概况被氧化或无机物附着。与此同时，污泥处置进程中微塑摒挡化特征的转变，可能影响后者对重金属、无机污染物的吸附潜力。与新颖微塑料比拟，污泥微塑料对重金属Cd的吸附潜力超出跨越近10倍，但影响机制尚不清晰。研究人员发觉在堆积物中提取的老化微塑料也发觉近似纪律，即老化微塑料对金属离子的吸附能力显著年夜在新颖塑料，可能缘由是风化进程中塑料上发生的官能团有用地加强了它对金属离子的吸附能力。污泥处置致使微塑料对污染物加强的吸附潜力，有可能引发提高微塑料的生态风险，值得进一步研究。
3.4 污泥微塑料的去向
污土壤地或农业操纵被认为污泥措置的主要路子。跟着我国《农用污泥污染节制尺度》（GB 4284—2018）的制订和实行，污土壤地或农业操纵将获得进一步推行。但是，污土壤地或农业操纵进程微塑料的引入和潜伏风险值得存眷。研究注解芬兰一家处置能力为10 000 m3/d的污水处置厂中经由过程污泥排放的微塑料颗粒可达4.6×108个。挪威因污泥农业操纵致使微塑料进入泥土中的微塑料颗粒可达5 000亿个/年。据估量欧盟和北美地域每一年因污土壤地或农业操纵输入泥土的微塑料总量别离可达6.3~43万t和4.4~30万t，乃至跨越全球海洋表层水中微塑料的总量。今朝我国污水处置厂污泥年产量高达4 000万t（含水率80%），估计由污泥不妥措置或地盘操纵引入泥土生态系统的微塑料总量可达15~51万亿个/年。是以，研究污土壤地或农业操纵进程中微塑料情况行动、归趋和潜伏风险具有主要意义。
4 结论与瞻望
微塑料被发觉普遍具有在海洋、淡水、泥土等情况中，其对生态系统的潜伏风险已被人们逐步熟悉。污水中含有年夜量来自小我护理品的细小球、洗衣废水中微纤维和工业塑料出产原料等微塑料颗粒，虽然现有污水工艺可去除此中年夜部门的微塑料，但污水处置厂出水仍被认为是天然水体微塑料的主要泉源。与此同时，污水中绝年夜部门微塑料（跨越90%）截留和转移到污泥中，陪伴污土壤地或农业操纵可进入泥土情况中，从而对后者发生潜伏风险。
今朝污水处置厂污水和污泥中微塑料研究正成为国际上的研究热门之一，但我国污水处置厂微塑料的相干研究较少，作者认为能够下几方面增强相干研究。
（1）增强我国污水处置厂微塑料根本数据调研。深切研究我国分歧区域污水处置厂进、出水微塑料类型和含量，和分歧处置工艺对微塑料的去除结果等研究，这对定量分解我国污水处置厂出水对天然生态系统微塑料的进献，进而进行微塑料的泉源节制，和基在污水处置手艺的强化微塑料削减具有主要意义。
（2）污水污泥微塑料阐发方式需尺度化。今朝污水微塑料提取首要采取过滤法，但是过滤所用滤膜孔径凡是不同一，致使统计所得微塑料含量不同。污泥微塑料提取首要是参考堆积物阐发法，采取密度分手法进行，一方面提取所用药剂各有分歧，可用NaCl、ZnCl2、NaI等，另外一方面污泥无机物含量高，年夜量无机物絮体的具有晦气在微塑料的提取，致使提取效力凡是不高，有待进一步优化。
（3）污水、污泥微塑料与污染物彼此感化机制不明。很多研究注解微塑料具有比概况积年夜、较强的疏水性，易吸附各类污染物，可作为污染物的载体。与天然水体比拟，污水污泥中含有高浓度的重金属、致病菌、无机物等污染物，且研究注解颠末污水污泥处置后，其概况理化特征转变显著，对污染物吸附潜力较着加强，但相干机制尚不清楚。另外，污土壤地或农业操纵进程中吸附各类污染物的微塑料可作为污染物的富集库，成为污染物释放到泥土或生物体内的泉源，进一步加污土壤地或农业操纵中微塑料的生态风险评估具有主要意义。
原题目:清水手艺|污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望
污水中含有年夜量来自小我护理品利用、化纤衣物洗涤、汽车轮胎磨损、塑料工场出产等进程发生的微塑料。据报导污水中微塑料含量高达15.7个/L和180个/L。污水处置工艺对污水微塑料具有很高的去除结果，到达90%以上，这对削减污水微塑料随出水排放进入天然水体具有主要意义，但仍有年夜量的微塑料经污水处置厂出水进入水体中，被认为微塑料的主要来历。Murphy等报导某污水厂天天出水中微塑料的排放量仍高达65 238 500个。另外，污水处置工艺去除的微塑料绝年夜部门截留在污泥中（图1）。跟着污泥不妥措置和地盘操纵将致使这些微塑料进入泥土中。Li等研究发觉2015年我国经污泥进入泥土情况的微塑料颗粒达上百万亿个。与此同时与新颖微塑料比拟，污泥微塑料对Cd等重金属污染物具有显著加强的吸附潜力，是以污水处置厂污水、污泥中微塑料的赋存特点、潜伏风险和节制方式成为研究热门之一。本文从微塑料构成、含量、处置工艺的影响和去向等方面临现阶段污水处置厂污水、污泥微塑料的相干研究进展进行较周全地综述，并就将来的研究进行瞻望阐发，以期为后续相干研究的展开供给参考。
1 微塑料的概述
1.1 微塑料的构成和含量
按照成份能够将微塑料分为LDPE（低密度聚乙烯）、HDPE（高密度聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、PET（热塑性聚酯）、PVC （聚氯乙烯）、CA（醋酸纤维素）等。从外形角度可分为碎块状、薄膜状、泡沫状、纤维状等。今朝关在微塑料含量没有同一地表述体例，经常使用的单元包罗单元面积或单元体积样品的微塑料个数或分量，也有按单元质量样品中的微塑料个数或分量，这限制了分歧研究报导间微塑料含量的比力。Hidalgo-Ruz等报导海洋情况中微塑料的散布发觉在海洋概况水体中的微塑料含量为0.001~1个/m2, 而堆积物到达1~100 000个/m2，申明海洋堆积物中微塑料的含量远高在海洋概况。2004年报导英国海滩的微塑料含量是8个/kg，2006年Reddy等发觉在印度废船拆卸海湾的微塑料含量为89个/kg，2011年Claessen等在比利时口岸发觉微塑料到达68~390个/kg，2013年威尼斯泻湖高达672~2 175个/kg，这注解天然情况中微塑料含量呈增添趋向。别的，淡水河道中微塑料的散布也有普遍的研究。地处瑞士的日内瓦高山湖因其是旅游景点，2014年微塑料含量为31 556个/km2，地处美国加拿年夜交壤的Erie高山湖也有105 503个/km2，位在蒙古的库苏古尔湖的微塑料含量也到达20 264个/kg。整体而言，微塑料普遍具有在各类生境情况中，且分歧区域或生境的微塑料含量具有较年夜差别，但因为表述单元差别年夜，分歧研究之间的数据难以比力，是以微塑料含量单元亟待同一。
1.2 微塑料的来历
微塑料的来历可年夜致分为两种，初生来历和次生来历。初生来历包罗家用小我护理品中的细小球，和洗衣废水中的人造纤维丝，和工业原料或塑料出产中的微塑料颗粒。微塑料颗粒在塑料加工场四周的情况中尤其常见，而洗涤剂或细小球可能具有在工业和糊口污水中，它们可经由过程河道和河口进入天然情况。研究注解，在阔别塑料加工场的海滩中也发觉了相干的微塑料颗粒，这注解它们具有长距离迁徙的潜力。微塑料的次生来历首要来自在较年夜塑料在光、风、水和其他情况压力的表露下分化发生的纤维或碎片。这些碎片可能来自鱼网、线纤维、薄膜、工业原料、消费品和家居用品，和来自可降解塑料的颗粒或聚合物碎片。有研究认为次生来历是海洋情况中年夜大都微塑料的首要来历。但是，微塑料分歧来历的定量比例尚不清楚，这对微塑料的泉源节制具有主要意义，是以，微塑料的迁徙转化纪律和构成机制尚需进一步研究。
1.3 微塑料的潜伏风险
已有研究注解微塑料具有对生态系统的平安性组成主要要挟，首要表现在以下3个方面：（1）微塑料易形成水活泼物进食器官的梗塞，形成身体危险。已有研究发觉，很多海洋生物，包罗浮游动物、底栖无脊椎动物、双壳类、鱼类、海鸟、年夜型海洋动物会摄食微塑料，微塑料可能会对这些生物发生较着的机器毁伤，如梗塞食道，或发生假性的餍饫感，从而引发摄食效力下降、能量缺少、受伤或灭亡；（2）很多微塑猜中含有塑化剂、染料等有毒物资，这些有毒物资可跟着微塑料被吞食而释放出来，并进入生物体内，形成生态迫害感化；（3）微塑料颗粒因为其粒径细小、比概况积年夜、且颗粒概况具有较强的疏水性，易吸附无机污染物、重金属和致病微生物，从而致使这些无机污染物更容易在在生物体内富集，加年夜食品链的生物富集感化，激发动物摄食后的毒性效应，间接影响海洋生物和人体健康。虽然我们猜想微塑料会发生以上3方面的潜伏风险，可是今朝依然难以定量评估天然情况中微塑料的生态风险和毒理感化。
1.4 微塑料与人类勾当的关系
很多研究注解，天然情况中微塑料含量与生齿密度具有主要的相干关系。Wang等研究了我国中部最年夜城市武汉的淡水情况微塑料散布，发觉微塑料含量和人类勾当有很年夜的关系。Castaneda等查询拜访城市河道发觉，生齿密度高的区域微塑料含量相对较高，这申明微塑料含量和人类勾当有很年夜的联系关系。Klein等在阐发德国的莱茵河和Main河的微塑料品貌也注解了微塑料含量和人类勾当有很年夜的关系。与此同时，McCormick等在调研美国芝加哥河道微塑料含量的进程中，发觉河道的微塑料浓度跨越海洋，认为污水处置厂出水是微塑料的主要来历。Murphy等也发觉了污水处置厂是天然情况微塑料的首要来历之一。是以，人类勾当包罗污水排放对天然生态情况中微塑料含量和构成具有主要进献，人类勾当频仍的区域，微塑料含量凡是较高。
2 污水处置厂污水中的微塑料
2.1 污水微塑料的构成和分类
到今朝为止，已在污水处置厂的进水和出水中检测到微塑料类型达30多种，常见包罗聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等。PES、PET和PA等普遍用在化纤衣物的建造，而PE则用在小我护理品，包罗洗面奶中的磨砂和食物包装的薄膜和饮用水瓶����app。在污水中也不雅察到丙烯酸酯、醇酸树脂、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氨酯、丙烯酸、聚乙烯醇和聚丙交酯等聚合物。这些研究注解污水中的年夜部门微塑料类型均与我们平常利用的塑料成品相干。
今朝，有两种经常使用的微塑料尺寸分类方式。一种是操纵分歧尺寸筛网分手分歧尺寸的微塑料。因为微塑料的不法则外形，该方式的正确性具有必然问题。另外一种方式是利用显微成像手艺。但是，因为外形不法则，仅用一个方式来描写微塑料的尺寸多是不敷的。最常利用的分类尺寸为25、100 μm和500 μm。在污水处置厂的进水中，跨越500 μm的微塑料有时可到达70％以上，而出水中跨越90%的微塑料小在500 μm，乃至有些样品中约60％的微塑料小在100 μm。微塑料的尺寸散布可能遭到用在样品搜集的网孔尺寸的影响，年夜的网眼尺寸可能会错过年夜部门小颗粒。比来的一项研究注解，<25 μm的微塑料在污水中具有显著的品貌[58]。该成果与年夜西洋不雅测成果分歧，40 μm以下的微塑料占所有检测到的微塑料颗粒的64％，此中跨越一半的尺寸小在20 μm。
外形是微塑料分类的另外一个主要目标。微塑料的外形不但能够影响它们在污水处置厂中的去除效力，并且还会影响微塑料与污水中的其他污染物或微生物之间的彼此感化。微塑料能够分为纤维状（长年夜在宽）和颗粒状（类似的长度和宽度）。一些研究还将颗粒微塑料划分为不法则外形和球形珠粒或颗粒。另外一些研究进一步将外形分为片状/薄片（很是薄的颗粒）、泡沫和芯片等。纤维占污水微塑料的比例最高，这与家用洗衣废水中年夜量化学纤维的排放相关。不外一些样品中高比例的纤维含量多是因为难以辨别合成纤维与自然纤维致使的。研究注解，在一些污水样品中，自然纤维如棉和亚麻可占纤维的一半以上。是以，有用地域分和检测合成纤维和自然纤维对切确量化污水处置厂中的微塑料相当主要。不法则碎片是污水中另外一种最常不雅察到的微塑料外形，多是因为平常利用塑料成品老化构成的或是源自小我护理品中的微塑料，例如牙膏等。在污水中也发觉了薄膜、颗粒和泡沫外形的微塑料，其平均品貌约为10%或更低。微塑料薄膜和泡沫可首要来自塑料袋和包装产物，而颗粒首要是添加到小我护理产物中的初生微塑料。
2.2 污水微塑料的含量和影响身分
在天然生态情况中，微塑料的散布已引发了很年夜的存眷。Murphy等发觉污水微塑料含量平均为15.7±5.23个/L。俄罗斯污水处置厂中，污水中微塑料（纺织纤维）的数目为467个/L。1 L洗衣污水中年夜约有100多根纤维会经由过程洗涤衣物释放到污水处置厂中。Mason等对美国17个污水处置厂进行了统计阐发，成果注解办事生齿与污水微塑料颗粒含量呈显著正相干关系。可是，Mintenig等调研德国12个污水处置厂发觉微塑料含量和生齿当量之间没有显著的相干性，有待在进一步证明。污水中微塑料数目可能也与合流制排水管道系统相关，这可能取决在四周情况的地盘利用和与运输相干的排放，例如轮胎和制动器磨损释放的微塑料。因为污水中的年夜部门微塑料来自家庭排放物，所办事区域的人类勾当，例如居平易近对穿戴合裁缝服或利用塑料产物的偏好，可能间接影响污水中的微塑料浓度。与衣服，地毯和其他纺织产物相干的微纤维，如聚酯，丙烯酸和尼龙，会在洗涤和合成纤维的制造进程中跟着污水进入下水道系统，并代表另外一品种型的污水微塑料。
2.3 污水处置工艺的影响
很多研究注解经污水工艺处置后，污水中跨越90%以上的微塑料可被去除。苏格兰污水处置厂污水中的微塑料颠末处置后含量从15.7个/L削减到0.25个/L，瑞典污水厂的微塑料从15.1个/L削减至0.01个/L。污水处置工艺会影响出水中的微塑料含量。与具有一级或二级处置的污水厂比拟，具有三级处置的污水处置厂，其出水的微塑料含量凡是较低。但是，也有研究注解，一些污水处置厂的三级处置没有进一步下降污水中微塑料的含量。有一项研究报导了唯一低级处置的污水处置厂出水的微塑料浓度。在利用不异的取样和阐发方式的条件下，一级处置的微塑料浓度比颠末二级和三级处置的污水处置厂高约一个数目级。
一级处置能够有用地去除污水中的年夜部门微塑料。在此阶段首要是在低级澄清器中油脂或概况撇除阶段去除漂浮在污水概况密度较轻的微塑料，在低级澄清器中去除砂砾和重力分手时代将微塑料沉降或捕集在固体絮凝物中。一级处置对微塑料尺寸散布的影响最年夜，由于它能够有用地去除较年夜尺寸的微塑料。一级处置工艺能将较年夜尺寸颗粒(1 000~5 000 μm)的比例45%降到7%。一级处置后纤维的相对品貌下降，比拟碎片状，一级处置能更有用地去除纤维，这多是因为纤维更轻易与絮凝颗粒连系，从而经由过程沉淀分手去除。
二级处置（凡是包罗生物处置和二沉池）可进一步下降污水中的微塑料。曝气池中的污泥絮凝物或胞外聚合物可能有助在塑料碎片的储蓄积累，然后微塑料碎片在二沉池沉降去除。就尺寸而言，在二级处置能够进一步去除年夜的塑料颗粒，二级处置后出水中微塑料的品貌相对较低，二级处置后出水几近不具有尺寸年夜在500 μm的微塑料。Talvitie等发觉二级处置后>300 μm的微粒仅占8%。也有研究发觉二级处置后尺寸为500~1 000 μm的微塑料仍占43％，这可能与分歧操作前提下二级处置的去除结果差别相关，有待在进一步研究。与一级处置分歧，二级处置可去除较多的碎片颗粒。在研究中发觉颠末二级处置后，片状塑料的相对品貌下降，而纤维的相对品貌增添。一个可能的缘由是易在沉降的纤维在一级处置进程中已年夜部门被去除，分歧外形微塑料在分歧工艺下的去除效力值得进一步的切磋。
在低级处置中除去了72%~98％的微塑料。二级处置有助在额外去除7%~20%，而三级处置中的微塑料去除率取决在采取的手艺。一些研究陈述注解，三级处置其实不能显著提高微塑料的去除。例如，一项在纽约进行的分析研究发觉34个污水处置厂的膜微滤、持续反冲上流双砂微滤和快速砂滤器等三级处置工艺其实不能包管微塑料的去除。另外，Mason等也注解三级过滤对微塑料去除其实不长短常有用，Carr等不雅察到重力过滤器对微塑料的去除并没有积极结果。但是，Talvitie等比力发觉膜生物反映器（MBR）、快速砂滤、溶气浮选和圆盘过滤对微塑料的去除率别离高达99.9%、97%、95%、40%~98.5%。Lares等也发觉在MBR处置工艺中微塑料去除率到达最高。Michielssen等也报导污水处置厂的三级处置和MBR别离可去除97.2％和99.4％的微塑料。
污水处置厂包罗沉砂池等物理处置工艺、化学混凝等化学处置工艺，和生化池等生物处置工艺，属在人工强化的生态系统，其可能对微塑料的概况理化特点发生主要影响，今朝相干研究较少。Carr等发觉较长的接触时候会致使微塑料概况发生生物膜，从而改变微塑料概况性质或微塑料的相对密度。有研究注解，砂粒的物理磨损会致使塑料的片断化。另外，天然情况中在风、阳光和机器磨损等情况身分会致使微塑料破裂化，进而改变微塑料概况理化特征。微塑料概况理化特征的改变，有可能改变其与其他污染物的彼此感化，进而影响微塑料的载体效应，相干研究值得进一步存眷。
2.4 污水微塑料的去向
虽然污水处置厂出水中的微塑料浓度相对较低，但其排放总量依然相当高，由于年夜大都污水处置厂天天处置数百万升污水。Murphy等发觉某污水处置厂出水中微塑料排放量高达65 238 500个/d。在调研的某污水处置厂中，微塑料的总排放量中位数（按照年度外排和出水浓度估算）为2×106个/d。在每一年出水排放量跨越1×107m3，生齿当量跨越1×106的荷兰和美国污水处置厂，微塑料逐日总排放量乃至可能跨越1×1010个。据估量，仅欧洲每一年污水处置厂出水排放的微塑料高达520 000 t。是以，今朝高排放微塑料的污水处置厂火急需要以微塑料节制为方针的处置手艺，以免其年夜量排放到生态系统中。与此同时，污水中绝年夜部门微塑料（跨越90%）截留或转移到污泥中，其陪伴污土壤地操纵进入泥土生态系统进程中的潜伏生态风险值得存眷。
3 污水处置厂污泥中的微塑料
今朝虽然相关污泥微塑料的系统研究较少，但是早在2005年已有专家提出采取合成纤维作为评估污土壤地利用的目标，研究注解污泥施用后5年内涵泥土中可检测到纤维，乃至施用后15年后仍可在田间泥土中检测到它们。是以，不该轻忽污土壤地操纵致使微塑料纤维和其他颗粒在泥土的堆集和潜伏风险。
3.1 污泥微塑料的构成和分类
污泥中微塑料首要来历在污水中微塑料的堆积和转移，是以其微塑料的构成类型整体与污水类似。Li等研究发觉污泥微塑猜中白色占比最高，到达59.6%，其次为黑色17.6%、红色9.0%、橙色3.3%、绿色2.3%、蓝色1.7%等，与此同时，外形构成上，纤维状到达63%，其次为杆状15%，薄膜状14%，薄片状7.3%，另外化学构成上，包罗聚烯烃、丙烯酸纤维、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯等。Mahon等也发觉污泥微塑猜中纤维占75.8%，其次为薄片和薄膜，红外光谱检测发觉微塑料类型包罗高密度PE（HDPE）、PE、聚酯、丙烯酸、PET、PP、PA等。Lusher等调研了挪威8个污水处置厂的污泥微塑料，发觉微塑料的类型别离为细小球37.6%，薄片31.8%，纤维状为28.9%。Mintenig等研究注解污泥中没有发觉粒径>500 μm的微塑料，粒径<500 μm的微塑料首要为PE、PP、PA和PS等。这些塑料类型与我们平常利用塑料成品类型较为分歧。
3.2 污泥微塑料的含量和影响身分
今朝为止，污泥的微塑料含量表达凡是为单元质量污泥中微塑料的个数。Magnusson等调研在瑞典污水处置厂，发觉污泥中微塑料含量达16.7±1.96个/g湿重污泥。进一步阐发北美污泥中微塑料和施用到泥土中微塑料的品貌，Zubris等发觉品貌别离为1.5~5.0纤维/(g湿重)和0.08~1.21纤维/(g湿重)。假如按照污泥的干重进行估算，品貌可到达1 000~564 000颗粒/(kg干污泥)。Mahon等发觉荷兰污水处置厂污泥中微塑料的含量为4 196~15 385个/(kg干污泥)。Lassen等研究注解德国污水厂污泥中微塑料的含量为1 000~24 000个/(kg干污泥)。Lusher等调研了挪威8个污水处置厂的污泥微塑料含量，发觉微塑料的平均品貌为6 077个/(kg干污泥)。Mintenig等报导了德国污水处置厂污水污泥中<500 μm的合成颗粒浓度到达24个/(kg干污泥)。Li等研究了我国28个污水处置厂污泥中的微塑料，发觉微塑料含量为1.6~56.4×103个/(kg干污泥)，平均含量为22.7×103个/(kg干污泥)。总之，污水处置厂中年夜部门微塑料会进入分歧处置单位的污泥中。Talvitie等估算出污泥中20％的微升（包罗微塑料）经由过程脱水液前往污水池中，而残剩的80％终究留在残剩污泥中进行处置。Sujathan等研究发觉回流活性污泥中微塑料含量到达4.95×105个/(kg干污泥)。另外，Li等研究发觉我国污水厂污泥中微塑料含量呈时空散布，可能与生齿密度、经济发财水平、造林面积、气温、降雨量等身分相关，与此同时，进水中工业废水比例、生化处置工艺、污泥脱水体例等工艺参数也会影响污泥微塑料含量。这些研究注解污水处置厂污泥中具有年夜量的微塑料。
3.3 污泥处置工艺的影响
污泥处置工艺有可能引发污泥微塑料含量的转变。因为聚合物的生物分化特征，经厌氧消化处置后微塑料品貌可能会有所降落。Mahon等研究发觉厌氧消化污泥中含有较小品貌的微塑料颗粒，这多是因为微塑料的厌氧生物降解。一些研究发觉和分手了PE塑料降解菌，如在沿海海岸HDPE概况分手判定的Arthrobacter和Pseudomonas和LDPE概况分手判定的Kocuria palustris、Bacillus pumilis和 Bacillus菌株。同时也有研究者在堆积物微塑料概况的生物膜中发觉了PE降解细菌。生物膜中的这些聚合物降解细菌可能致使微塑料断链和氧化，和在二级处置进程中聚合物概况的转变。但还有研究注解，在一项聚丙交酯纤维的生物降解性研究中，在嗜热和嗜热前提下操作的活性污泥不足以致使这类微塑料的生物降解。
另外，污泥处置工艺也可能影响微塑料的理化特征。Mahon等研究污泥处置工艺对污泥微塑料的影响，发觉污泥石灰不变后尺寸较小的纤维品貌增添，而污泥热干化后微塑料的形态概况有熔融和起泡的现象。Narancic等研究注解与天然情况感化比拟，污泥厌氧消化和堆肥等处置工艺可致使聚乳酸和聚己内酯等塑料更高生物降解。另外，研究发觉与新颖微塑料比拟，污泥塑料概况显现出高度的磨损或腐蚀，而且很是易碎，注解污水污泥处置会改变微塑料概况的理化特征。Li等也研究发觉污泥微塑料概况含有C-O等官能团，微塑料概况被氧化或无机物附着。与此同时，污泥处置进程中微塑摒挡化特征的转变，可能影响后者对重金属、无机污染物的吸附潜力。与新颖微塑料比拟，污泥微塑料对重金属Cd的吸附潜力超出跨越近10倍，但影响机制尚不清晰。研究人员发觉在堆积物中提取的老化微塑料也发觉近似纪律，即老化微塑料对金属离子的吸附能力显著年夜在新颖塑料，可能缘由是风化进程中塑料上发生的官能团有用地加强了它对金属离子的吸附能力。污泥处置致使微塑料对污染物加强的吸附潜力，有可能引发提高微塑料的生态风险，值得进一步研究。
3.4 污泥微塑料的去向
污土壤地或农业操纵被认为污泥措置的主要路子。跟着我国《农用污泥污染节制尺度》（GB 4284—2018）的制订和实行，污土壤地或农业操纵将获得进一步推行。但是，污土壤地或农业操纵进程微塑料的引入和潜伏风险值得存眷。研究注解芬兰一家处置能力为10 000 m3/d的污水处置厂中经由过程污泥排放的微塑料颗粒可达4.6×108个。挪威因污泥农业操纵致使微塑料进入泥土中的微塑料颗粒可达5 000亿个/年。据估量欧盟和北美地域每一年因污土壤地或农业操纵输入泥土的微塑料总量别离可达6.3~43万t和4.4~30万t，乃至跨越全球海洋表层水中微塑料的总量。今朝我国污水处置厂污泥年产量高达4 000万t（含水率80%），估计由污泥不妥措置或地盘操纵引入泥土生态系统的微塑料总量可达15~51万亿个/年。是以，研究污土壤地或农业操纵进程中微塑料情况行动、归趋和潜伏风险具有主要意义。
4 结论与瞻望
微塑料被发觉普遍具有在海洋、淡水、泥土等情况中，其对生态系统的潜伏风险已被人们逐步熟悉。污水中含有年夜量来自小我护理品的细小球、洗衣废水中微纤维和工业塑料出产原料等微塑料颗粒，虽然现有污水工艺可去除此中年夜部门的微塑料，但污水处置厂出水仍被认为是天然水体微塑料的主要泉源。与此同时，污水中绝年夜部门微塑料（跨越90%）截留和转移到污泥中，陪伴污土壤地或农业操纵可进入泥土情况中，从而对后者发生潜伏风险。
今朝污水处置厂污水和污泥中微塑料研究正成为国际上的研究热门之一，但我国污水处置厂微塑料的相干研究较少，作者认为能够下几方面增强相干研究。
（1）增强我国污水处置厂微塑料根本数据调研。深切研究我国分歧区域污水处置厂进、出水微塑料类型和含量，和分歧处置工艺对微塑料的去除结果等研究，这对定量分解我国污水处置厂出水对天然生态系统微塑料的进献，进而进行微塑料的泉源节制，和基在污水处置手艺的强化微塑料削减具有主要意义。
（2）污水污泥微塑料阐发方式需尺度化。今朝污水微塑料提取首要采取过滤法，但是过滤所用滤膜孔径凡是不同一，致使统计所得微塑料含量不同。污泥微塑料提取首要是参考堆积物阐发法，采取密度分手法进行，一方面提取所用药剂各有分歧，可用NaCl、ZnCl2、NaI等，另外一方面污泥无机物含量高，年夜量无机物絮体的具有晦气在微塑料的提取，致使提取效力凡是不高，有待进一步优化。
（3）污水、污泥微塑料与污染物彼此感化机制不明。很多研究注解微塑料具有比概况积年夜、较强的疏水性，易吸附各类污染物，可作为污染物的载体。与天然水体比拟，污水污泥中含有高浓度的重金属、致病菌、无机物等污染物，且研究注解颠末污水污泥处置后，其概况理化特征转变显著，对污染物吸附潜力较着加强，但相干机制尚不清楚。另外，污土壤地或农业操纵进程中吸附各类污染物的微塑料可作为污染物的富集库，成为污染物释放到泥土或生物体内的泉源，进一步加污土壤地或农业操纵中微塑料的生态风险评估具有主要意义。
原题目:清水手艺|污水处置厂污水和污泥中微塑料的研究瞻望