微塑料是指通(tōng)過各種途徑進入生(shēng)态環境中直徑小(xiǎo)于5 mm的塑料顆粒。它或懸浮于水(shuǐ)體中，或沉積到(dào)水(shuǐ)底，研究表明其廣泛存在于海洋生(shēng)态系統，和河流、湖(hú)泊等淡水(shuǐ)生(shēng)态系統中，以及土(tǔ)壤和沉積物(wù)，甚至在飲用水(shuǐ)、人類糞便、極地環境中均發現了微塑料的存在。它不僅可通(tōng)過攝食作用對生(shēng)物(wù)産生(shēng)物(wù)理性傷害，同時也可釋放(fàng)或吸附有毒有害污染物(wù)對生(shēng)态環境産生(shēng)直接或間接毒理效應，從(cóng)而對海洋、淡水(shuǐ)、土(tǔ)壤等生(shēng)态系統安全性産生(shēng)潛在危害。

污水(shuǐ)中含有大量來自(zì)個(gè)人護理品使用、化纖衣物(wù)洗滌、汽車輪胎磨損、塑料工(gōng)廠生(shēng)産等過程産生(shēng)的微塑料。據報(bào)道污水(shuǐ)中微塑料含量高(gāo)達15.7個(gè)/L和180個(gè)/L。污水(shuǐ)處理工(gōng)藝對污水(shuǐ)微塑料具有很高(gāo)的去除效果，達到(dào)90%以上(shàng)，這對于減少污水(shuǐ)微塑料随出水(shuǐ)排放(fàng)進入自(zì)然水(shuǐ)體具有重要意義，但仍有大量的微塑料經污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)進入水(shuǐ)體中，被認為(wèi)微塑料的重要來源。Murphy等報(bào)道某污水(shuǐ)廠每天出水(shuǐ)中微塑料的排放(fàng)量仍高(gāo)達65 238 500個(gè)。此外，污水(shuǐ)處理工(gōng)藝去除的微塑料絕大部分截留在污泥中（圖1）。随著(zhe)污泥不當處置和土(tǔ)地利用将導緻這些微塑料進入土(tǔ)壤中。Li等研究發現2015年(nián)我國(guó)經污泥進入土(tǔ)壤環境的微塑料顆粒達上(shàng)百萬億個(gè)。與此同時與新鮮微塑料相(xiàng)比，污泥微塑料對Cd等重金屬污染物(wù)具有顯著增強的吸附潛力，因此污水(shuǐ)處理廠污水(shuǐ)、污泥中微塑料的賦存特征、潛在風險及控制方法成為(wèi)研究熱點之一(yī)。本文從(cóng)微塑料組成、含量、處理工(gōng)藝的影響及去向等方面對現階段污水(shuǐ)處理廠污水(shuǐ)、污泥微塑料的相(xiàng)關研究進展進行較全面地綜述，并就(jiù)未來的研究進行展望分析，以期為(wèi)後續相(xiàng)關研究的開(kāi)展提供參考。

1 微塑料的概述

1.1 微塑料的組成及含量

根據成分可以将微塑料分為(wèi)LDPE（低(dī)密度聚乙烯）、HDPE（高(gāo)密度聚乙烯）、PP（聚丙烯）、PS（聚苯乙烯）、PET（熱塑性聚酯）、PVC （聚氯乙烯）、CA（醋酸纖維素）等。從(cóng)形狀角度可分為(wèi)碎塊狀、薄膜狀、泡沫狀、纖維狀等。目前關于微塑料含量沒有統一(yī)地表述方式，常用的單位包括單位面積或單位體積樣品的微塑料個(gè)數或重量，也有按單位質量樣品中的微塑料個(gè)數或重量，這限制了不同研究報(bào)道間微塑料含量的比較。Hidalgo-Ruz等報(bào)道海洋環境中微塑料的分布發現在海洋表面水(shuǐ)體中的微塑料含量為(wèi)0.001~1個(gè)/m2, 而沉積物(wù)達到(dào)1~100 000個(gè)/m2，說明海洋沉積物(wù)中微塑料的含量遠(yuǎn)高(gāo)于海洋表面。2004年(nián)報(bào)道英國(guó)海灘的微塑料含量是8個(gè)/kg，2006年(nián)Reddy等發現在印度廢船(chuán)拆卸海灣的微塑料含量為(wèi)89個(gè)/kg，2011年(nián)Claessen等在比利時港口發現微塑料達到(dào)68~390個(gè)/kg，2013年(nián)威尼斯瀉湖(hú)高(gāo)達672~2 175個(gè)/kg，這表明自(zì)然環境中微塑料含量呈增加趨勢。另外，淡水(shuǐ)河流中微塑料的分布也有廣泛的研究。地處瑞士的日内瓦高(gāo)山湖(hú)因其是旅遊景點，2014年(nián)微塑料含量為(wèi)31 556個(gè)/km2，地處美國(guó)加拿大交界的Erie高(gāo)山湖(hú)也有105 503個(gè)/km2，位于蒙古的庫蘇古爾湖(hú)的微塑料含量也達到(dào)20 264個(gè)/kg。總體而言，微塑料廣泛存在于各類生(shēng)境環境中，且不同區域或生(shēng)境的微塑料含量存在較大差異，但由于表述單位差異大，不同研究之間的數據難以比較，因此微塑料含量單位亟待統一(yī)。

1.2 微塑料的來源

微塑料的來源可大緻分為(wèi)兩種，初生(shēng)來源和次生(shēng)來源。初生(shēng)來源包括家用個(gè)人護理品中的微小(xiǎo)球，及洗衣廢水(shuǐ)中的人造纖維絲，以及工(gōng)業(yè)原料或塑料生(shēng)産中的微塑料顆粒。微塑料顆粒在塑料加工(gōng)廠附近的環境中尤為(wèi)常見(jiàn)，而洗滌劑或微小(xiǎo)球可能(néng)存在于工(gōng)業(yè)和生(shēng)活污水(shuǐ)中，它們可通(tōng)過河流和河口進入自(zì)然環境。研究表明，在遠(yuǎn)離塑料加工(gōng)廠的海灘中也發現了相(xiàng)關的微塑料顆粒，這表明它們具有長(cháng)距離遷移的潛力。微塑料的次生(shēng)來源主要來自(zì)于較大塑料在光(guāng)、風、水(shuǐ)及其他環境壓力的暴露下(xià)分解産生(shēng)的纖維或碎片。這些碎片可能(néng)來自(zì)漁網、線纖維、薄膜、工(gōng)業(yè)原料、消費(fèi)品和家居用品，以及來自(zì)可降解塑料的顆粒或聚合物(wù)碎片。有研究認為(wèi)次生(shēng)來源是海洋環境中大多(duō)數微塑料的主要來源。然而，微塑料不同來源的定量比例尚不清晰，這對于微塑料的源頭控制具有重要意義，因此，微塑料的遷移轉化規律及形成機(jī)制尚需進一(yī)步研究。

1.3 微塑料的潛在危害

已有研究表明微塑料存在對生(shēng)态系統的安全性構成重要威脅，主要體現在以下(xià)3個(gè)方面：（1）微塑料易造成水(shuǐ)生(shēng)動物(wù)進食器(qì)官的堵塞，造成身體傷害。已有研究發現，許多(duō)海洋生(shēng)物(wù)，包括浮遊動物(wù)、底栖無脊椎動物(wù)、雙殼類、魚類、海鳥、大型海洋動物(wù)會(huì)攝食微塑料，微塑料可能(néng)會(huì)對這些生(shēng)物(wù)産生(shēng)明顯的機(jī)械損傷，如堵塞食道，或産生(shēng)假性的飽食感，從(cóng)而引起攝食效率降低(dī)、能(néng)量缺乏、受傷或死亡；（2）許多(duō)微塑料中含有塑化劑、染料等有毒物(wù)質，這些有毒物(wù)質可随著(zhe)微塑料被吞食而釋放(fàng)出來，并進入生(shēng)物(wù)體内，造成生(shēng)态毒害作用；（3）微塑料顆粒由于其粒徑微小(xiǎo)、比表面積大、且顆粒表面具有較強的疏水(shuǐ)性，易吸附有機(jī)污染物(wù)、重金屬及緻病微生(shēng)物(wù)，從(cóng)而導緻這些有機(jī)污染物(wù)更易于在生(shēng)物(wù)體内富集，加大食物(wù)鏈的生(shēng)物(wù)富集作用，引發動物(wù)攝食後的毒性效應，間接影響海洋生(shēng)物(wù)和人體健康。盡管我們猜測微塑料會(huì)産生(shēng)以上(shàng)3方面的潛在危害，但是目前仍然難以定量評估自(zì)然環境中微塑料的生(shēng)态風險及毒理作用。

1.4 微塑料與人類活動的關系

許多(duō)研究表明，自(zì)然環境中微塑料含量與人口密度具有重要的相(xiàng)關關系。Wang等研究了我國(guó)中部最大城(chéng)市(shì)武漢的淡水(shuǐ)環境微塑料分布，發現微塑料含量和人類活動有很大的關系。Castaneda等調查城(chéng)市(shì)河流發現，人口密度高(gāo)的區域微塑料含量相(xiàng)對較高(gāo)，這說明微塑料含量和人類活動有很大的關聯。Klein等在分析德國(guó)的萊茵河和Main河的微塑料豐度也表明了微塑料含量和人類活動有很大的關系。與此同時，McCormick等在調研美國(guó)芝加哥河流微塑料含量的過程中，發現河流的微塑料濃度超過海洋，認為(wèi)污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)是微塑料的重要來源。Murphy等也發現了污水(shuǐ)處理廠是自(zì)然環境微塑料的主要來源之一(yī)。因此，人類活動包括污水(shuǐ)排放(fàng)對自(zì)然生(shēng)态環境中微塑料含量和組成具有重要貢獻，人類活動頻繁的區域，微塑料含量通(tōng)常較高(gāo)。

2 污水(shuǐ)處理廠污水(shuǐ)中的微塑料

2.1 污水(shuǐ)微塑料的組成及分類

到(dào)目前為(wèi)止，已在污水(shuǐ)處理廠的進水(shuǐ)和出水(shuǐ)中檢測到(dào)微塑料類型達30多(duō)種，常見(jiàn)包括聚酯（PES）、聚乙烯（PE）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰胺（PA）等。PES、PET和PA等廣泛用于化纖衣物(wù)的制作，而PE則用于個(gè)人護理品，包括洗面奶中的磨砂以及食品包裝的薄膜和飲用水(shuǐ)瓶。在污水(shuǐ)中也觀察到(dào)丙烯酸酯、醇酸樹脂、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(wù)。這些研究表明污水(shuǐ)中的大部分微塑料類型均與我們日常使用的塑料制品相(xiàng)關。

目前，有兩種常用的微塑料尺寸分類方法。一(yī)種是利用不同尺寸篩網分離不同尺寸的微塑料。由于微塑料的不規則形狀，該方法的準确性存在一(yī)定問題。另一(yī)種方法是使用顯微成像技(jì)術(shù)。然而，由于形狀不規則，僅用一(yī)個(gè)方法來描述微塑料的尺寸可能(néng)是不夠的。最常使用的分類尺寸為(wèi)25、100 μm和500 μm。在污水(shuǐ)處理廠的進水(shuǐ)中，超過500 μm的微塑料有時可達到(dào)70％以上(shàng)，而出水(shuǐ)中超過90%的微塑料小(xiǎo)于500 μm，甚至有些樣品中約60％的微塑料小(xiǎo)于100 μm。微塑料的尺寸分布可能(néng)受到(dào)用于樣品收集的網孔尺寸的影響，大的網眼尺寸可能(néng)會(huì)錯(cuò)過大部分小(xiǎo)顆粒。最近的一(yī)項研究表明，<25 μm的微塑料在污水(shuǐ)中具有顯著的豐度[58]。該結果與大西(xī)洋觀測結果一(yī)緻，40 μm以下(xià)的微塑料占所有檢測到(dào)的微塑料顆粒的64％，其中超過一(yī)半的尺寸小(xiǎo)于20 μm。

形狀是微塑料分類的另一(yī)個(gè)重要指标。微塑料的形狀不僅可以影響它們在污水(shuǐ)處理廠中的去除效率，而且還(hái)會(huì)影響微塑料與污水(shuǐ)中的其他污染物(wù)或微生(shēng)物(wù)之間的相(xiàng)互作用。微塑料可以分為(wèi)纖維狀（長(cháng)大于寬）和顆粒狀（相(xiàng)似的長(cháng)度和寬度）。一(yī)些研究還(hái)将顆粒微塑料劃分為(wèi)不規則形狀和球形珠粒或顆粒。另一(yī)些研究進一(yī)步将形狀分為(wèi)片狀/薄片（非常薄的顆粒）、泡沫和芯片等。纖維占污水(shuǐ)微塑料的比例最高(gāo)，這與家用洗衣廢水(shuǐ)中大量化學纖維的排放(fàng)有關。不過一(yī)些樣品中高(gāo)比例的纖維含量可能(néng)是由于難以區分合成纖維與天然纖維導緻的。研究表明，在一(yī)些污水(shuǐ)樣品中，天然纖維如棉和亞麻可占纖維的一(yī)半以上(shàng)。因此，有效地區分和檢測合成纖維和天然纖維對于精确量化污水(shuǐ)處理廠中的微塑料至關重要。不規則碎片是污水(shuǐ)中另一(yī)種最常觀察到(dào)的微塑料形狀，可能(néng)是由于日常使用塑料制品老化形成的或是源自(zì)個(gè)人護理品中的微塑料，例如牙膏等。在污水(shuǐ)中也發現了薄膜、顆粒和泡沫形狀的微塑料，其平均豐度約為(wèi)10%或更低(dī)。微塑料薄膜和泡沫可主要來自(zì)塑料袋和包裝産品，而顆粒主要是添加到(dào)個(gè)人護理産品中的初生(shēng)微塑料。

2.2 污水(shuǐ)微塑料的含量及影響因素

在自(zì)然生(shēng)态環境中，微塑料的分布已經引起了很大的關注。Murphy等發現污水(shuǐ)微塑料含量平均為(wèi)15.7±5.23個(gè)/L。俄羅斯污水(shuǐ)處理廠中，污水(shuǐ)中微塑料（紡織纖維）的數量為(wèi)467個(gè)/L。1 L洗衣污水(shuǐ)中大約有100多(duō)根纖維會(huì)通(tōng)過洗滌衣物(wù)釋放(fàng)到(dào)污水(shuǐ)處理廠中。Mason等對美國(guó)17個(gè)污水(shuǐ)處理廠進行了統計分析，結果表明服務人口與污水(shuǐ)微塑料顆粒含量呈顯著正相(xiàng)關關系。但是，Mintenig等調研德國(guó)12個(gè)污水(shuǐ)處理廠發現微塑料含量和人口當量之間沒有顯著的相(xiàng)關性，有待于進一(yī)步證實。污水(shuǐ)中微塑料數量可能(néng)也與合流制排水(shuǐ)管道系統有關，這可能(néng)取決于周圍環境的土(tǔ)地使用以及與運輸相(xiàng)關的排放(fàng)，例如輪胎和制動器(qì)磨損釋放(fàng)的微塑料。由于污水(shuǐ)中的大部分微塑料來自(zì)家庭排放(fàng)物(wù)，所服務區域的人類活動，例如居民(mín)對穿著(zhe)合成衣服或使用塑料産品的偏好，可能(néng)直接影響污水(shuǐ)中的微塑料濃度。與衣服，地毯和其他紡織産品相(xiàng)關的微纖維，如聚酯，丙烯酸和尼龍，會(huì)在洗滌和合成纖維的制造過程中随著(zhe)污水(shuǐ)進入下(xià)水(shuǐ)道系統，并代表另一(yī)種類型的污水(shuǐ)微塑料。

2.3 污水(shuǐ)處理工(gōng)藝的影響

許多(duō)研究表明經污水(shuǐ)工(gōng)藝處理後，污水(shuǐ)中超過90%以上(shàng)的微塑料可被去除。蘇格蘭污水(shuǐ)處理廠污水(shuǐ)中的微塑料經過處理後含量從(cóng)15.7個(gè)/L減少到(dào)0.25個(gè)/L，瑞典污水(shuǐ)廠的微塑料從(cóng)15.1個(gè)/L減少至0.01個(gè)/L。污水(shuǐ)處理工(gōng)藝會(huì)影響出水(shuǐ)中的微塑料含量。與具有一(yī)級或二級處理的污水(shuǐ)廠相(xiàng)比，具有三級處理的污水(shuǐ)處理廠，其出水(shuǐ)的微塑料含量通(tōng)常較低(dī)。然而，也有研究表明，一(yī)些污水(shuǐ)處理廠的三級處理沒有進一(yī)步降低(dī)污水(shuǐ)中微塑料的含量。有一(yī)項研究報(bào)道了僅有初級處理的污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)的微塑料濃度。在使用相(xiàng)同的取樣和分析方法的前提下(xià)，一(yī)級處理的微塑料濃度比經過二級和三級處理的污水(shuǐ)處理廠高(gāo)約一(yī)個(gè)數量級。

一(yī)級處理可以有效地去除污水(shuǐ)中的大部分微塑料。在此階段主要是在初級澄清器(qì)中油脂或表面撇除階段去除漂浮在污水(shuǐ)表面密度較輕的微塑料，在初級澄清器(qì)中去除砂礫和重力分離期間将微塑料沉降或捕集在固體絮凝物(wù)中。一(yī)級處理對微塑料尺寸分布的影響最大，因為(wèi)它可以有效地去除較大尺寸的微塑料。一(yī)級處理工(gōng)藝能(néng)将較大尺寸顆粒(1 000~5 000 μm)的比例45%降到(dào)7%。一(yī)級處理後纖維的相(xiàng)對豐度降低(dī)，相(xiàng)比碎片狀，一(yī)級處理能(néng)更有效地去除纖維，這可能(néng)是由于纖維更容易與絮凝顆粒結合，從(cóng)而通(tōng)過沉澱分離去除。

二級處理（通(tōng)常包括生(shēng)物(wù)處理和二沉池）可進一(yī)步降低(dī)污水(shuǐ)中的微塑料。曝氣池中的污泥絮凝物(wù)或胞外聚合物(wù)可能(néng)有助于塑料碎片的積聚，然後微塑料碎片在二沉池沉降去除。就(jiù)尺寸而言，在二級處理可以進一(yī)步去除大的塑料顆粒，二級處理後出水(shuǐ)中微塑料的豐度相(xiàng)對較低(dī)，二級處理後出水(shuǐ)幾乎不存在尺寸大于500 μm的微塑料。Talvitie等發現二級處理後>300 μm的微粒僅占8%。也有研究發現二級處理後尺寸為(wèi)500~1 000 μm的微塑料仍占43％，這可能(néng)與不同操作條件(jiàn)下(xià)二級處理的去除效果差異有關，有待于進一(yī)步研究。與一(yī)級處理不同，二級處理可去除較多(duō)的碎片顆粒。在研究中發現經過二級處理後，片狀塑料的相(xiàng)對豐度降低(dī)，而纖維的相(xiàng)對豐度增加。一(yī)個(gè)可能(néng)的原因是易于沉降的纖維在一(yī)級處理過程中已大部分被去除，不同形狀微塑料在不同工(gōng)藝下(xià)的去除效率值得進一(yī)步的探讨。

在初級處理中除去了72%~98％的微塑料。二級處理有助于額外去除7%~20%，而三級處理中的微塑料去除率取決于采用的技(jì)術(shù)。一(yī)些研究報(bào)告表明，三級處理并不能(néng)顯著提高(gāo)微塑料的去除。例如，一(yī)項在紐約進行的綜合研究發現34個(gè)污水(shuǐ)處理廠的膜微濾、連續反沖上(shàng)流雙砂微濾和快速砂濾器(qì)等三級處理工(gōng)藝并不能(néng)保證微塑料的去除。此外，Mason等也表明三級過濾對微塑料去除并不是非常有效，Carr等觀察到(dào)重力過濾器(qì)對微塑料的去除并沒有積極效果。然而，Talvitie等比較發現膜生(shēng)物(wù)反應器(qì)（MBR）、快速砂濾、溶氣浮選和圓盤過濾對微塑料的去除率分别高(gāo)達99.9%、97%、95%、40%~98.5%。Lares等也發現在MBR處理工(gōng)藝中微塑料去除率達到(dào)最高(gāo)。Michielssen等也報(bào)道污水(shuǐ)處理廠的三級處理和MBR分别可去除97.2％和99.4％的微塑料。

污水(shuǐ)處理廠包括沉砂池等物(wù)理處理工(gōng)藝、化學混凝等化學處理工(gōng)藝，以及生(shēng)化池等生(shēng)物(wù)處理工(gōng)藝，屬于人工(gōng)強化的生(shēng)态系統，其可能(néng)對微塑料的表面理化特征産生(shēng)重要影響，目前相(xiàng)關研究較少。Carr等發現較長(cháng)的接觸時間會(huì)導緻微塑料表面産生(shēng)生(shēng)物(wù)膜，從(cóng)而改變微塑料表面性質或微塑料的相(xiàng)對密度。有研究表明，砂粒的物(wù)理磨損會(huì)導緻塑料的片段化。此外，自(zì)然環境中在風、陽光(guāng)和機(jī)械磨損等環境因素會(huì)導緻微塑料破碎化，進而改變微塑料表面理化特性。微塑料表面理化特性的改變，有可能(néng)改變其與其他污染物(wù)的相(xiàng)互作用，進而影響微塑料的載體效應，相(xiàng)關研究值得進一(yī)步關注。

2.4 污水(shuǐ)微塑料的去向

盡管污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)中的微塑料濃度相(xiàng)對較低(dī)，但其排放(fàng)總量仍然相(xiàng)當高(gāo)，因為(wèi)大多(duō)數污水(shuǐ)處理廠每天處理數百萬升污水(shuǐ)。Murphy等發現某污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)中微塑料排放(fàng)量高(gāo)達65 238 500個(gè)/d。在調研的某污水(shuǐ)處理廠中，微塑料的總排放(fàng)量中位數（根據年(nián)度外排和出水(shuǐ)濃度估算(suàn)）為(wèi)2×106個(gè)/d。在每年(nián)出水(shuǐ)排放(fàng)量超過1×107m3，人口當量超過1×106的荷蘭和美國(guó)污水(shuǐ)處理廠，微塑料每日總排放(fàng)量甚至可能(néng)超過1×1010個(gè)。據估計，僅歐洲每年(nián)污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)排放(fàng)的微塑料高(gāo)達520 000 t。因此，目前高(gāo)排放(fàng)微塑料的污水(shuǐ)處理廠迫切需要以微塑料控制為(wèi)目标的處理技(jì)術(shù)，以避免其大量排放(fàng)到(dào)生(shēng)态系統中。與此同時，污水(shuǐ)中絕大部分微塑料（超過90%）截留或轉移到(dào)污泥中，其伴随污泥土(tǔ)地利用進入土(tǔ)壤生(shēng)态系統過程中的潛在生(shēng)态風險值得關注。

3 污水(shuǐ)處理廠污泥中的微塑料

目前盡管有關污泥微塑料的系統研究較少，然而早在2005年(nián)已有專家提出采用合成纖維作為(wèi)評估污泥土(tǔ)地應用的指标，研究表明污泥施用後5年(nián)内在土(tǔ)壤中可檢測到(dào)纖維，甚至施用後15年(nián)後仍可在田間土(tǔ)壤中檢測到(dào)它們。因此，不應忽視污泥土(tǔ)地利用導緻微塑料纖維和其他顆粒在土(tǔ)壤的積累及潛在風險。

3.1 污泥微塑料的組成及分類

污泥中微塑料主要來源于污水(shuǐ)中微塑料的沉積及轉移，因此其微塑料的組成類型總體與污水(shuǐ)相(xiàng)似。Li等研究發現污泥微塑料中白(bái)色占比最高(gāo)，達到(dào)59.6%，其次為(wèi)黑(hēi)色17.6%、紅(hóng)色9.0%、橙色3.3%、綠色2.3%、藍色1.7%等，與此同時，形狀組成上(shàng)，纖維狀達到(dào)63%，其次為(wèi)杆狀15%，薄膜狀14%，薄片狀7.3%，此外化學組成上(shàng)，包括聚烯烴、丙烯酸纖維、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯乙烯等。Mahon等也發現污泥微塑料中纖維占75.8%，其次為(wèi)薄片和薄膜，紅(hóng)外光(guāng)譜檢測發現微塑料類型包括高(gāo)密度PE（HDPE）、PE、聚酯、丙烯酸、PET、PP、PA等。Lusher等調研了挪威8個(gè)污水(shuǐ)處理廠的污泥微塑料，發現微塑料的類型分别為(wèi)微小(xiǎo)球37.6%，薄片31.8%，纖維狀為(wèi)28.9%。Mintenig等研究表明污泥中沒有發現粒徑>500 μm的微塑料，粒徑<500 μm的微塑料主要為(wèi)PE、PP、PA和PS等。這些塑料類型與我們日常使用塑料制品類型較為(wèi)一(yī)緻。

3.2 污泥微塑料的含量及影響因素

目前為(wèi)止，污泥的微塑料含量表達通(tōng)常為(wèi)單位質量污泥中微塑料的個(gè)數。Magnusson等調研在瑞典污水(shuǐ)處理廠，發現污泥中微塑料含量達16.7±1.96個(gè)/g濕重污泥。進一(yī)步分析北(běi)美污泥中微塑料和施用到(dào)土(tǔ)壤中微塑料的豐度，Zubris等發現豐度分别為(wèi)1.5~5.0纖維/(g濕重)和0.08~1.21纖維/(g濕重)。如果根據污泥的幹重進行估算(suàn)，豐度可達到(dào)1 000~564 000顆粒/(kg幹污泥)。Mahon等發現荷蘭污水(shuǐ)處理廠污泥中微塑料的含量為(wèi)4 196~15 385個(gè)/(kg幹污泥)。Lassen等研究表明德國(guó)污水(shuǐ)廠污泥中微塑料的含量為(wèi)1 000~24 000個(gè)/(kg幹污泥)。Lusher等調研了挪威8個(gè)污水(shuǐ)處理廠的污泥微塑料含量，發現微塑料的平均豐度為(wèi)6 077個(gè)/(kg幹污泥)。Mintenig等報(bào)道了德國(guó)污水(shuǐ)處理廠污水(shuǐ)污泥中<500 μm的合成顆粒濃度達到(dào)24個(gè)/(kg幹污泥)。Li等研究了我國(guó)28個(gè)污水(shuǐ)處理廠污泥中的微塑料，發現微塑料含量為(wèi)1.6~56.4×103個(gè)/(kg幹污泥)，平均含量為(wèi)22.7×103個(gè)/(kg幹污泥)。總之，污水(shuǐ)處理廠中大部分微塑料會(huì)進入不同處理單元的污泥中。Talvitie等估算(suàn)出污泥中20％的微升（包括微塑料）通(tōng)過脫水(shuǐ)液返回污水(shuǐ)池中，而剩餘的80％最終留在剩餘污泥中進行處理。Sujathan等研究發現回流活性污泥中微塑料含量達到(dào)4.95×105個(gè)/(kg幹污泥)。此外，Li等研究發現我國(guó)污水(shuǐ)廠污泥中微塑料含量呈時空分布，可能(néng)與人口密度、經濟發達程度、造林面積、氣溫、降雨量等因素有關，與此同時，進水(shuǐ)中工(gōng)業(yè)廢水(shuǐ)比例、生(shēng)化處理工(gōng)藝、污泥脫水(shuǐ)方式等工(gōng)藝參數也會(huì)影響污泥微塑料含量。這些研究表明污水(shuǐ)處理廠污泥中存在大量的微塑料。

3.3 污泥處理工(gōng)藝的影響

污泥處理工(gōng)藝有可能(néng)引起污泥微塑料含量的變化。由于聚合物(wù)的生(shēng)物(wù)分解特性，經厭(yàn)氧消化處理後微塑料豐度可能(néng)會(huì)有所下(xià)降。Mahon等研究發現厭(yàn)氧消化污泥中含有較小(xiǎo)豐度的微塑料顆粒，這可能(néng)是由于微塑料的厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)降解。一(yī)些研究發現和分離了PE塑料降解菌，如在沿海海岸HDPE表面分離鑒定的Arthrobacter和Pseudomonas和LDPE表面分離鑒定的Kocuria palustris、Bacillus pumilis和 Bacillus菌株。同時也有研究者在沉積物(wù)微塑料表面的生(shēng)物(wù)膜中發現了PE降解細菌。生(shēng)物(wù)膜中的這些聚合物(wù)降解細菌可能(néng)導緻微塑料斷鏈和氧化，以及在二級處理過程中聚合物(wù)表面的變化。但另有研究表明，在一(yī)項聚丙交酯纖維的生(shēng)物(wù)降解性研究中，在嗜熱和嗜熱條件(jiàn)下(xià)操作的活性污泥不足以導緻這種微塑料的生(shēng)物(wù)降解。

此外，污泥處理工(gōng)藝也可能(néng)影響微塑料的理化特性。Mahon等研究污泥處理工(gōng)藝對污泥微塑料的影響，發現污泥石灰穩定後尺寸較小(xiǎo)的纖維豐度增加，而污泥熱幹化後微塑料的形态表面有熔融和起泡的現象。Narancic等研究表明與自(zì)然環境作用相(xiàng)比，污泥厭(yàn)氧消化和堆肥等處理工(gōng)藝可導緻聚乳酸和聚己内酯等塑料更高(gāo)生(shēng)物(wù)降解。此外，研究發現與新鮮微塑料相(xiàng)比，污泥塑料表面呈現出高(gāo)度的磨損或侵蝕，并且非常易碎，表明污水(shuǐ)污泥處理會(huì)改變微塑料表面的理化特性。Li等也研究發現污泥微塑料表面含有C-O等官能(néng)團，微塑料表面被氧化或有機(jī)物(wù)附著(zhe)。與此同時，污泥處理過程中微塑料理化特性的變化，可能(néng)影響後者對重金屬、有機(jī)污染物(wù)的吸附潛力。與新鮮微塑料相(xiàng)比，污泥微塑料對重金屬Cd的吸附潛力高(gāo)出近10倍，但影響機(jī)制尚不清楚。研究人員(yuán)發現在沉積物(wù)中提取的老化微塑料也發現類似規律，即老化微塑料對金屬離子的吸附能(néng)力顯著大于新鮮塑料，可能(néng)原因是風化過程中塑料上(shàng)産生(shēng)的官能(néng)團有效地增強了它對金屬離子的吸附能(néng)力。污泥處理導緻微塑料對污染物(wù)增強的吸附潛力，有可能(néng)引起提高(gāo)微塑料的生(shēng)态風險，值得進一(yī)步研究。

3.4 污泥微塑料的去向

污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用被認為(wèi)污泥處置的重要途徑。随著(zhe)我國(guó)《農用污泥污染控制标準》（GB 4284—2018）的制定及實施，污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用将得到(dào)進一(yī)步推廣。然而，污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用過程微塑料的引入及潛在風險值得關注。研究表明芬蘭一(yī)家處理能(néng)力為(wèi)10 000 m3/d的污水(shuǐ)處理廠中通(tōng)過污泥排放(fàng)的微塑料顆粒可達4.6×108個(gè)。挪威因污泥農業(yè)利用導緻微塑料進入土(tǔ)壤中的微塑料顆粒可達5 000億個(gè)/年(nián)。據估計歐盟和北(běi)美地區每年(nián)因污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用輸入土(tǔ)壤的微塑料總量分别可達6.3~43萬t和4.4~30萬t，甚至超過全球海洋表層水(shuǐ)中微塑料的總量。目前我國(guó)污水(shuǐ)處理廠污泥年(nián)産量高(gāo)達4 000萬t（含水(shuǐ)率80%），預計由污泥不當處置或土(tǔ)地利用引入土(tǔ)壤生(shēng)态系統的微塑料總量可達15~51萬億個(gè)/年(nián)。因此，研究污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用過程中微塑料環境行為(wèi)、歸趨及潛在風險具有重要意義。

4 結論與展望

微塑料被發現廣泛存在于海洋、淡水(shuǐ)、土(tǔ)壤等環境中，其對生(shēng)态系統的潛在危害已被人們逐漸認識。污水(shuǐ)中含有大量來自(zì)個(gè)人護理品的微小(xiǎo)球、洗衣廢水(shuǐ)中微纖維以及工(gōng)業(yè)塑料生(shēng)産原料等微塑料顆粒，盡管現有污水(shuǐ)工(gōng)藝可去除其中大部分的微塑料，但污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)仍被認為(wèi)是自(zì)然水(shuǐ)體微塑料的重要源頭。與此同時，污水(shuǐ)中絕大部分微塑料（超過90%）截留和轉移到(dào)污泥中，伴随污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用可進入土(tǔ)壤環境中，從(cóng)而對後者産生(shēng)潛在危害。

目前污水(shuǐ)處理廠污水(shuǐ)和污泥中微塑料研究正成為(wèi)國(guó)際上(shàng)的研究熱點之一(yī)，但我國(guó)污水(shuǐ)處理廠微塑料的相(xiàng)關研究較少，作者認為(wèi)可以下(xià)幾方面加強相(xiàng)關研究。

（1）加強我國(guó)污水(shuǐ)處理廠微塑料基礎數據調研。深入研究我國(guó)不同區域污水(shuǐ)處理廠進、出水(shuǐ)微塑料類型及含量，以及不同處理工(gōng)藝對微塑料的去除效果等研究，這對于定量剖析我國(guó)污水(shuǐ)處理廠出水(shuǐ)對自(zì)然生(shēng)态系統微塑料的貢獻，進而進行微塑料的源頭控制，以及基于污水(shuǐ)處理技(jì)術(shù)的強化微塑料削減具有重要意義。

（2）污水(shuǐ)污泥微塑料分析方法需标準化。目前污水(shuǐ)微塑料提取主要采用過濾法，然而過濾所用濾膜孔徑通(tōng)常不統一(yī)，導緻統計所得微塑料含量差别。污泥微塑料提取主要是參考沉積物(wù)分析法，采用密度分離法進行，一(yī)方面提取所用藥劑各有不同，可用NaCl、ZnCl2、NaI等，另一(yī)方面污泥有機(jī)物(wù)含量高(gāo)，大量有機(jī)物(wù)絮體的存在不利于微塑料的提取，導緻提取效率通(tōng)常不高(gāo)，有待進一(yī)步優化。

（3）污水(shuǐ)、污泥微塑料與污染物(wù)相(xiàng)互作用機(jī)制不明。許多(duō)研究表明微塑料具有比表面積大、較強的疏水(shuǐ)性，易吸附各類污染物(wù)，可作為(wèi)污染物(wù)的載體。與自(zì)然水(shuǐ)體相(xiàng)比，污水(shuǐ)污泥中含有高(gāo)濃度的重金屬、緻病菌、有機(jī)物(wù)等污染物(wù)，且研究表明經過污水(shuǐ)污泥處理後，其表面理化特性變化顯著，對污染物(wù)吸附潛力明顯增強，但相(xiàng)關機(jī)制尚不清晰。此外，污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用過程中吸附各類污染物(wù)的微塑料可作為(wèi)污染物(wù)的富集庫，成為(wèi)污染物(wù)釋放(fàng)到(dào)土(tǔ)壤或者生(shēng)物(wù)體内的源頭，進一(yī)步加污泥土(tǔ)地或農業(yè)利用中微塑料的生(shēng)态風險評估具有重要意義。