微塑料 微塑料（Microplastics），我们究竟了解多少？

微塑料一般指尺寸小于5 mm的塑料颗粒，来源广泛，包括各种塑料制品，如卫生用品(洗面奶、牙套)、纺织品、汽车轮胎等。如今，科学家已经发现几乎所有环境水体中都存在微塑料，而且数量还在不断增加。更让人担心的是，人们也检测到了自来水中的微塑料。2017年，美国一家非政府组织的调查结果显示，全球自来水中微塑料的检出率达到83%。

2019年6月，在英国爱丁堡举行的第16届IWA水与污水前沿技术会议上，专门安排了一场关于微塑料的研讨会。本期微信推送将介绍微塑料的来源、潜在危害及处理方法。

微塑料的毒性

微塑料按来源可分为一级微塑料和二级微塑料:前者是指各种人造工业塑料制品，如牙膏、发胶、洗面奶、空空气清新剂等，会随着生活污水的排放进入周围环境；后者是通过物理、化学和生物过程粉碎各种塑料废物而形成的。

一级微塑料和二级微塑料图例|来源:ecowatch。complasticchange.com

研究表明，这些微塑料可被水生和海洋生物摄入，首先会对生物本身造成物理伤害，如阻塞其摄食辅助器官和消化道，产生伪饱腹感；此外，由于微塑料不易降解，质轻耐用，在食物链中容易转移，使更多的动物接触到有害物质，如塑料中的有毒单体添加剂及其对周围环境中持久性有机污染物和重金属的富集。

2018年，暨南大学广州环境暴露与健康重点实验室的研究人员在IWA国际水协会杂志《水研究》上发表了一篇综述文章，讨论有毒化合物与微塑料之间的相互作用。他们发现大城市和高度工业化地区的微塑料的化学吸附问题更加明显，深色或老化的微塑料吸附的化学物质更多。更重要的是，化学物质和微塑料的吸附机理也受到各自性质、温度、pH等的影响，这些都增加了研究的复杂性。

随着这些污染物在不同生物体内的富集和食物链的传递，最终可能会对人类健康产生有害影响，但该领域的风险评估研究仍然非常有限。但是，这些研究足以让我们高度重视微塑料。

食品网中微塑料转移示意图|来源:林2016

水环境中微塑料的来源及迁移

芬兰阿尔托大学的利库·瓦哈拉教授和芬兰悉尼科技大学的朱莉亚·塔尔维蒂博士认为，微塑料可以分为两个来源:土地和水。陆地上微塑料的来源包括塑料工业、个人护理产品、运输(轮胎)、纺织、大颗粒粉碎等。(如下图所示)。虽然有各种各样的研究统计，比如荷兰瓦赫宁大学的研究表明，流入海洋的微塑料有42%来自汽车轮胎，但总的来说，我们对不同来源和方式对水生环境中微塑料总量的相对贡献仍然知之甚少。但是有一点可以确定，那就是污水和雨水是微塑料必须经过的两条中间路径。

污水处理厂的作用

早在2015年，芬兰研究团队就开始研究城市污水处理厂是否能有效拦截微塑料。他们在2018年发表的研究结果表明，采用一级和二级处理的常规工艺可以去除进水中的大部分微塑料(>:99%)，其中98%的塑料通过一级处理转移到一级污泥中，其余部分(88%)通过活性污泥工艺进一步去除。然而，20%的微塑料随回流污泥返回到处理线。

如果采用深度处理技术，去除率可以进一步提高。如MBR的去除率为99.9%，砂滤为97%，气浮为95%，盘式过滤器偏差较大，在40%-98.5%之间。然而，生物活性过滤对微塑料的浓度没有影响。

这样污水处理厂确实起到了微塑料码头回收站的作用，减少了对环境的负面影响。但据统计，芬兰的污水处理厂每年仍向水环境排放约4800亿个微塑料颗粒。芬兰研究小组在波罗的海北部的芬兰湾进行了一项实验，研究接收污水的地区当地贻贝的生长情况。结果表明，这些贻贝中含有较多的微塑料。

那么，是否应该把去除微塑料纳入所有污水处理厂的功能范围呢？目前这个要求不现实。毕竟，污水处理厂还应该考虑氮磷、残留药物等污染物的处理。污水处理厂需要时间来找到这些目标之间的平衡。但显然，我们应该让更多的污水处理厂专业人员参与到微塑料的讨论中，让他们获得最新的研究信息，为技术的发展做出贡献。

想要更系统地了解污水处理厂和微塑料之间的关系的读者可以参考朱莉娅·塔尔维蒂博士的博士论文《废水处理厂:小至水生环境的途径》。

https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/30720

雨水中的微塑料

除了污水，雨水也是微塑料的重要归宿，这条路径往往被忽略。芬兰团队表示，许多未经处理的暴雨直接排入水环境，气候变化和城市化可能会进一步增加雨水对微塑料的影响。加强雨水排放管理可以减少排放到环境中的微塑料总量。

如下图所示，目前的检测方法耗时较长，不规范，无法比较不同团队和地区的相关研究。

为此，芬兰团队提出使用先进仪器实时监测雨水和水井，通过云服务器控制电泵，必要时启动过滤装置拦截塑料颗粒。

他们还引进了美国克利夫兰一家公司的概念产品，可以拦截雨水中的杂质。如下图所示，研究人员在一些运河或河流中放置了一个装置，可以显著收集大量塑料颗粒。

华盛顿州瓦茨支流附近的杂质陷阱|来源:stormwatersystems.com

摘要

说到微塑料，除了上面提到的几个方面，我们还必须意识到，世界上很多地方都没有正规的污水处理厂。据联合国统计，世界上80%的污水未经处理就排入自然环境。然而，我们应该保持乐观。所谓的方法总是比较难。随着水处理技术的发展，我们相信解决微塑料问题的方法会越来越丰富和成熟。同时要从自己做起，减少塑料垃圾的产生。

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