تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب مسيري براي ورود ميكروپلاستيك‌ها به محيط زيست: بررسي لجن و پساب تصفيه‌خانه فاضلاب ساري

Wastewater treatment plants as a pathway for the release of microplastics into the environment: Investigation of sludge and treated effluent of Sari wastewater treatment plant

مشكلات ناشي از حضور گسترده ميكروپلاستيك­‌ها در محيط زيست و منابع انتشار آن‌ها توجه بسياري از پژوهشگران را جلب كرده است. در اين ميان، تصفيه‌خانه­‌هاي فاضلاب شهري به ‌عنوان يكي از منابع انتشار آن‌ها شناخته شده‌­اند. در اين پژوهش ميكروپلاستيك‌ها در لجن و پساب خروجي تصفيه‌خانه فاضلاب شهر ساري، به ‌عنوان يكي از منابع انتشار ميكروپلاستيك­‌ها به رودخانه تجن و درياي خزر و زمين­‌هاي كشاورزي بررسي شد. نمونه‌برداري از لجن و پساب خروجي در سه تكرار در ارديبهشت و خرداد 1397 انجام شد. نمونه‌هاي پساب از الك‌هاي استيل 500، 300 و 37 ميكرومتر گذرانده و سپس مواد آلي موجود در آن‌ها و نمونه‌هاي لجن با پراكسيد هيدروژن هضم و ميكروپلاستيك‌ها به‌روش جداسازي مبتني بر چگالي با نمك سديم يديد استخراج و توسط استريوميكروسكوپ و طيف­سنج ميكرورامان بررسي شدند. ميانگين تعداد ميكروپلاستيك‌ها بر مترمكعب پساب 423/4 به‌ دست آمد كه بيش از 77% آن‌ها فيبر و اندازه 300-37 ميكرومتر فراوان‌ترين طول بود. هم‌چنين 128/8 ميكروپلاستيك بر گرم وزن خشك لجن يافت شد كه نوع غالب آن‌ها فيبر با فراواني 87/5% بود. بررسي ساختار ميكروپلاستيك­‌ها نشان داد كه نوع غالب براي فيبرها پلي استر (پساب 40% و لجن 59%) و براي ذرات پلي‌اتيلن (پساب 73% و لجن 68%) بود كه بيش‌تر ناشي از فاضلاب شست و شوي منسوجات و ميكروبيدهاي مورد استفاده در محصولات آرايشي و بهداشتي مي‌­باشند. بدين‌ ترتيب با توجه به ميزان ميكروپلاستيك­‌هاي موجود در پساب و لجن، انجام پژوهش‌هاي بيش‌تر بر روي ميزان ميكروپلاستيك­‌هاي رهاسازي شده توسط تصفيه‌خانه‌هاي فاضلاب و ساير منابع احتمالي انتشار و سهم آن‌ها در آلودگي ميكروپلاستيكي در منابع آب و خاك ضروري مي‌­باشد.

Problems caused by the widespread presence of microplastics in the environment have attracted the attention of many researchers. Urban wastewater treatment plants are considered as one of the main releasing sources. In this study, Sari municipal wastewater treatment plant was investigated as one of the potential sources of contaminating aquatic ecosystems (Tajan River and the Caspian Sea) and terrestrial. The samples from effluent and sludge were taken with 3 replications, in April and June 2018. The effluent samples were passed through 500, 300 and 37 μm steel sieve. Organic materials in the sludge and effluent samples were digested using hydrogen peroxide. Then, microplastics were extracted based on the density separation technique by sodium iodide salt and analyzed using a stereomicroscope and micro-Raman. The average number of microplastics in the effluent was 423.4 per cubic meters, of which more than 77% were fiber and the dominant size of microplastics was 37-300 μm. Also, sewage sludge had an average of 128.8 microplastic per gram (dry weight), mostly in fiber form (87.5%). Examination of the microplastics structure showed that fibers were mainly polyester (effluent 40% and sludge 59%), whereas the majority of particles were polyethylene (effluent 73% and sludge 68%), which are mainly due to the wastewater of washing clothes and microbeads used in cosmetics. Therefore, considering the amount of microplastics present in the effluent and sludge, Sari wastewater treatment plant can be considered as one of the most important sources for the release of microplastics in the aquatic and terrestrial ecosystem in the north of the country.