污水长处理微塑料效率检测

主题：长期以来，研究人员一直质疑污水处理厂是否能够有效去除废水中的微塑料，但近期研究表明这种怀疑可能并不成立。为了监测和控制微塑料的进入路径，必须有效检测微塑料，并深入了解其在污水处理厂中的存在方式和流向。在德国联邦材料研究与测试研究所（BAM）主导的 RUSEKU 联合项目中，研究人员通过对德国凯泽斯劳滕市一个具有代表性的污水处理系统进行监测，成功展示了这一目标的可行性。

项目背景：由于在采样、样品前处理及微塑料检测方面缺乏统一标准，Altmann 等人选择在一个典型、具有代表性的欧洲城市废水系统中，研究微塑料的传输路径。

挑战：当前微塑料分析常用的显微光谱方法（如 μ-FTIR 和 μ-Raman 光谱）可以提供粒子数量和尺寸等详细信息，这些数据对于生态毒理评估至关重要。但在监管分析中，还需要知道聚合物的实际质量含量（即质量浓度）。

解决方案：Altmann 等人选择了热提取与脱附-气相色谱/质谱（TED-GC/MS）技术。这一技术可快速、稳定、相对简便地确定实际环境样品中聚合物残留的种类及其含量。TED-GC/MS 将热重分析的大样品量与 GC-MS 的低定量限相结合，可同时确定聚合物的种类和浓度。TED-GC/MS 还可检测环境中最常见的轮胎磨损相关聚合物——苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）。通过 TED-GC/MS，可以同时测定微塑料与纳米塑料。

采样过程：Altmann 等人在多个地点使用不同孔径（5、50、100 和 500 µm）的过滤器进行分级过滤采样。样品包括灰水、混合水，以及城市污水处理厂（WWTP）和污水处理厂的进水与出水。

分析系统：所使用的 TED-GC/MS 系统包括一台 TGA 2（Mettler Toledo GmbH），配有专用加热接口和热脱附装置（GERSTEL TDU 2），用于收集热裂解产物。邻近的系统还包括一台配备第二个 TDU 2 的 7890 GC 和 5977B MSD（Agilent Technologies），以及用于多功能自动进样的 GERSTEL MPS。该系统可在水和其他环境样品中，在天然颗粒存在的背景下识别微塑料并确定其质量。分析中使用了多氘代聚苯乙烯（m/z=96）作为内标。

结论：所有样品中，虽然 PE 普遍占主导，但样品之间差异性较大。Altmann 等人指出，在所有采样点都检测到 PE、PP 和 PS，但其分布并不一致，也不是在所有过滤级别中都能检测到。研究未能确认时间或季节性趋势。此外，样品中未检测到大量用于纺织品的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）或聚酰胺（PA），这一发现值得深入研究，可能表明现代家用洗衣机释放的微塑料数量比一般预期要少。

更多信息与研究详情，请参见原始论文：

Altmann 等人：[https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/appl.202200078](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/appl.202200078)