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, 紀艷艷1, 戴曉虎2
1 上海大學 環境與化學工程工程學院 上海 200444
2 同濟大學 環境科學與工程學院 上海 200092
E-mail: lixiaowei419@shu.edu.cn; daixiaohu@tongji.edu.cn
污泥土地或農業利用被認為土壤自然環境中微塑料污染的重要來源，據估計在歐盟和北美地區每年因污泥土地或農業利用引入土壤的微塑料總量分別可達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現污泥處理廠污泥中含有大量的微塑料，但是關于污水處理廠污泥中微塑料的分布特征尚未見系統研究。截止至2016年末我國城市、縣城累計污水處理廠數量為3552座，每年污泥產量預計超過4000萬污泥（含水率80%），同時污泥土地利用和不當處置的比例高達86%，因此調研我國污水處理廠污泥中微塑料的分布特征對于我國土壤等自然環境中微塑料源解析具有重要意義。本論文調研了我國11個省分的28個污水處理廠（WWTP），共收集脫水污泥樣品79份。結果表明我國污水處理廠污泥中微塑料含量達1.60-56.4×103個顆粒/kg干污泥，平均值為22.7±12.1×103個顆粒/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微塑料屬于聚烯烴、丙烯酸纖維、聚乙烯和聚酰胺等（圖2）。進一步分析發現我國東部地區污水處理廠污泥中微塑料含量大于西部地區（圖3），且隨著它們季節的變化而變化（圖4）。一些污水處理廠參數，如服務面積、工業廢水比例、二級生物處理和污泥脫水方式可能會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量和處置方式數據，預計我國因污泥處置引入土壤及其他自然環境的微塑料數量可達1.56×1014個顆粒。因此進一步研究污水處理廠污泥微塑料的生態風險及遷移轉化機制顯得尤為迫切。
【關鍵詞】微塑料污染；污水處理廠污泥；土地利用；污水處理廠參數；時空分布
注：本成果以題為“Microplastics in sewage sludge from the wastewater treatment plants in China于2018年發表《Water research》（142，pp. 75-85）
