我们在上周的微信推送中向大家介绍了微塑料在产生、传递和去除方面的一些研究成果，今天IWA微信公众号将继续带大家关注微塑料这一话题。污水经处理后会进入各种循环圈，如何对里边含有的微塑料颗粒进行可靠的采样和监测成为了关注的焦点。此前世界卫生组织WHO曾发布过一份关于微塑料的调查报告。报告指出，极小的微塑料颗粒（包括纳米颗粒）的吸收和分布状况可能较高，但这方面的数据却极其有限。报告呼吁开展进一步研究，以更准确地评估接触微塑料的情况及其对人类健康的潜在影响。

WHO报告《饮用水中的微塑料》的封面 |图源：WHO

最近，英国水工业研究所（UKWIR）也发布了他们的专题综述报告，题为《Sinkto River – River to Tap – A review of potential risks from nano-particles & microplastics》，综述了从水槽到水道再到水龙头的纳米颗粒和微塑料对自然环境和人类健康的潜在风险。这是英国首个关于微塑料采样监测的研究，调查对象包括饮用水、污水处理厂出水和处理工艺产生的污泥。

UKWIR的微塑料报告封面截图 |图源：UKWIR

微塑料的粒径定义尚未权威标准，但一般指粒径小于5mm的塑料颗粒。这些颗粒有多重来源，例如来自于加入微塑料的产品（如防晒霜、洁面乳等），而更常见的来源是大件消费品或工业品的分解和消耗，例如涂层表面、轮胎和合成纤维等。微塑料来源的多样性导致了自然环境遭受了其广泛的污染。因它的毒理尚未明确，从而成为近年来科学研究的热门主题。

美国Orb Media是最先报道有关家用水龙头微塑料问题的媒体团队，他们在2017年对美国以及全球若干国家的家用水龙头的微塑料含量进行过统计分析。尽管不是一份有同行审阅的科学报告，但却有效地引起了公众对饮用水微塑料问题的关注。此后开始有团队研究瓶装饮用水的微塑料情况，IWA之前的微信推送里也做过报道。但在UKWIR研究所看来，这些研究都缺少量化微塑料浓度水平的标准化方法或参考指南。因此，他们这个项目的首要目的是向英国和爱尔兰的自来水公司汇报当前水处理系统中的微塑料存在情况，包括污水和自来水以及污泥里的微塑料含量。第二个目的是开发一种可靠的采样和检测方法来对微塑料水平进行量化分析，考察地点包括水环境和水处理基础设施等。该项目团队从英国几个不同公司运行的水厂进行采样，包括8个自来水厂和8个污水处理厂。该项目还有另一个目标，就是对2011年的一份有关纳米粒子污染的报告进行重新审视，该报告调查了纳米粒子进入饮用水的可能性。

对英国水处理设施的微塑料进行识别和量化是这次研究的重点

文献显示，不同团队的微塑料研究采样在方法和体积上有较大差别。例如有些人将整个容器放到水流中收集5-30升的水样，而有些则会对考察水体进行原位过滤来收集微塑料。UKWIR的团队建议要进行大体积采样，即样品体积要超过100升，这样的样品更有代表性，特别是对于水体比较干净的情况。条件允许的话，24小时的采样将更加理想。

收集完样品之后，还需要对样品进行加工处理。例如如果有机物含量高，可能需要对有机物进行消化降解，具体可以通过使用酸、碱、酶或者芬顿试剂等方式进行操作。

在量化分析这一步，目前大部分的研究都是采用图像识别的方法。但这种方法的主观性可能比较高，会导致结果偏倚，增加了假阳性(自然颗粒被视作微塑料)或假阴性(部分微塑料无法识别)的结果。一些染色荧光图像分析也不适合实际环境的多样品监测。经综合考虑，他们选择了傅立叶变换红外光谱成像技术(FTIR)作为量化分析的方法。

饮用水的采样原理示意图

污水厂出水的采样原理示意图

不同水样使用的样品处理方法对比

在报告里，他们有对其采样、处理和分析的方法进行的详细描述，由于篇幅关系，不在此详述，感兴趣的读者可以查看报告进行查阅。

总的来说，他们的发现是个好消息，能让公众暂时消除对微塑料的担忧。研究结果显示，原水的微塑料浓度为4.9颗/升，而饮用水处理工艺的微塑料去除率高达99.99%，也就是说每升饮用水平均只有0.00011颗微塑料。污水处理厂的微塑料去除率和自来水厂同为99.99%，出水的微塑料浓度为5.1颗/升。这也就是说，微塑料在饮用水和排放到自然环境的水中的含量非常低。当然，去除率这么高，意味着这些微塑料都转移到污泥中去了，他们的结果也显示每克干污泥的微塑料含量高到2000-4000颗。

饮用水、污水和污泥的微塑料粒径分布情况

该项目团队在这次研究中最大的感受之一是可靠数据的重要性，这对于饮用水的检测更是如此，因为本来有关饮用水的微塑料研究就少，而且这些研究文献的结果往往还是相互矛盾的。他们正是在探索过程中发现TFIR的方法比RAMAN成像技术更合适用于微塑料的量化分析。此外，实验室会有样品污染的问题，因此校对工作非常重要，所以需要准备更多的空表对照样品。

此外，该项目团队还补充说道，上述的去除率是有边际限定的，而这次研究设计的像素大小为25μm。因此如果被问到“水行业在去除所有微塑料的表现如何”，他们认为很难给出严谨准确的回答，但就粒径超过25μm的颗粒而言，数据显示目前的处理工艺已经非常成功。

UKWIR的执行总裁Steve Kaye先生表示：“很多人跟我们一样，都很关心微塑料的来源、去向和影响，我们UKWIR很高兴能发布这份重要的报告，并和各位分享其中的发现。”Kaye先生表示，报告一大关键目标是确保微塑料的采样和分析技术能够获得稳定可靠的结果。好消息是，虽然水行业的处理工艺在当年设计的时候并没有考量到去除微塑料方面的因素，但他们的研究显示当前工艺去除微塑料的表现良好，是相当成功的。然而，报告也指出了在研究中引出的一些需要后续回答的问题，例如他们在饮用水中检出了PS和ABS两种塑料，但在污水里却没发现，这些问题都需要进一步调查。Kay先生说他们会和行业的监管部门和相关企业进行更深入的合作。