我國污水處理廠污泥中微塑料的分布特征
李小偉1, 陳璐蓓 1, 梅慶慶1, 紀(jì)艷艷1, 戴曉虎2
1 上海大學(xué) 環(huán)境與化學(xué)工程工程學(xué)院 上海 200444
2 同濟(jì)大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 上海 200092
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污泥土地或農(nóng)業(yè)利用被認(rèn)為土壤自然環(huán)境中微塑料污染的重要來源，據(jù)估計(jì)在歐盟和北美地區(qū)每年因污泥土地或農(nóng)業(yè)利用引入土壤的微塑料總量分別可達(dá)6.3-43萬噸和4.4-30萬噸，甚至超過全球海洋表層水中微塑料的總量。至今盡管有一些研究發(fā)現(xiàn)污泥處理廠污泥中含有大量的微塑料，但是關(guān)于污水處理廠污泥中微塑料的分布特征尚未見系統(tǒng)研究。截止至2016年末我國城市、縣城累計(jì)污水處理廠數(shù)量為3552座，每年污泥產(chǎn)量預(yù)計(jì)超過4000萬污泥（含水率80%），同時(shí)污泥土地利用和不當(dāng)處置的比例高達(dá)86%，因此調(diào)研我國污水處理廠污泥中微塑料的分布特征對(duì)于我國土壤等自然環(huán)境中微塑料源解析具有重要意義。本論文調(diào)研了我國11個(gè)省分的28個(gè)污水處理廠（WWTP），共收集脫水污泥樣品79份。結(jié)果表明我國污水處理廠污泥中微塑料含量達(dá)1.60-56.4×103個(gè)顆粒/kg干污泥，平均值為22.7±12.1×103個(gè)顆粒/kg 干污泥（表1）。污泥中微塑料的顏色和類型主要分別為白色（59.6％）和纖維（63％）（圖1）。顯微-傅立葉變換紅外光譜分析表明大多數(shù)微塑料屬于聚烯烴、丙烯酸纖維、聚乙烯和聚酰胺等（圖2）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)我國東部地區(qū)污水處理廠污泥中微塑料含量大于西部地區(qū)（圖3），且隨著它們季節(jié)的變化而變化（圖4）。一些污水處理廠參數(shù)，如服務(wù)面積、工業(yè)廢水比例、二級(jí)生物處理和污泥脫水方式可能會(huì)影響脫水污泥中的微塑料濃度（圖5）。基于我國污水處理廠污泥產(chǎn)量和處置方式數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)我國因污泥處置引入土壤及其他自然環(huán)境的微塑料數(shù)量可達(dá)1.56×1014個(gè)顆粒。因此進(jìn)一步研究污水處理廠污泥微塑料的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)及遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制顯得尤為迫切。
【關(guān)鍵詞】微塑料污染；污水處理廠污泥；土地利用；污水處理廠參數(shù)；時(shí)空分布
注：本成果以題為“Microplastics in sewage sludge from the wastewater treatment plants in China于2018年發(fā)表《Water research》（142，pp. 75-85）
