2022年5月,国务院办公厅印发“新污染物治理行动方案”,要求对新污染物进行源头禁限、过程减排、末端治理的全过程环境风险管控,长江生态环境保护修复联合研究(第二期)设置“长江流域新污染物环境风险防控技术研究”课题,针对新污染物开展相关研究。
微塑料(Microplastics,MPs)是一类典型的新污染物,指直径小于5毫米的塑料颗粒,也是污染物的主要载体。课题组通过对典型石化污水处理厂的进水、出水、活性污泥和外排污泥中的微塑料种类、丰度、尺寸进行鉴定,揭示了石化行业是环境中微塑料的重要来源之一。该研究成果以“Is the petrochemical industry an overlooked critical source of environmental microplastics?”为题发表于Journal of Hazardous Materials期刊上。
MPs广泛分布在环境中,且已被证实对海洋生物、植物、小鼠具有毒害作用,其对人体健康的潜在危害也不可忽视。由于其自身的难降解特性,导致其很难通过生物、物化等常规手段被去除,查明MPs来源并进一步控制其释放对于减轻MPs污染具有重要意义。除了环境中塑料垃圾老化会产生MPs,在塑料及塑料制品的制作过程也可能有MPs逸出。石化行业是塑料及其相关制品的主要生产来源,也是一个潜在的MPs贡献者,课题组对典型石化污水处理厂进行了MPs赋存特征调研。
研究结果表明,石化污水及污泥中共鉴定出25种聚合物类型的MPs,形状以碎片为主,其中聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、硅树脂占主导地位。所有检测到的MPs均小于300 μm,并且小于100 μm的MPs在样品中占优势。某石化污水处理厂进水中MPs的丰度高达10310个/L,尽管处理工艺对MPs的去除效率达到了87.59%,出水中MPs丰度仍达1280个/L。从水中去除的MPs积累在污泥中,导致厌氧/好氧系统的活性污泥和外排污泥中MPs丰度分别高达4328和10767个/g,远远超过现有研究的报道。
(a表示四种样品中鉴定的MPs的质量,b表示每种MPs的丰度和总MPs丰度,c表示通过维恩图可视化的四种样品中MPs的共有和特有的聚合物类型,d表示每种MPs的丰度与所有MPs的丰度之比)
经过对比发现,某石化综合污水处理厂中鉴别出的MPs种类(25种)远高于目前报道的市政污水处理厂(4~12种),且污水厂出水中MPs丰度较市政污水处理厂高出1~2个数量级。根据目标石化污水处理厂排水量、中国石化废水排放量、中国塑料产量以及全球塑料产量粗略估计,2021年全球石化行业可能向水环境中排放的MPs颗粒约为1.44 107亿个。
供稿:“长江流域新污染物环境风险防控技术研究”课题组
页面更新:2024-04-23
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