دوره 13، شماره 3 - ( 9-1404 )
جلد 13 شماره 3 صفحات 356-345 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Miri M, Pakzad Toochaei S, Khandan Barani H. Assessment of the Abundance and Characteristics of Microplastics in the Effluent of the Urban Wastewater Treatment Plant in Zabol. J Environ Health Eng 2025; 13 (3) :345-356
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1136-fa.html
URL: http://jehe.abzums.ac.ir/article-1-1136-fa.html
میری محدثه، پاکزاد توچایی ساحل، خندان بارانی هاشم. ارزیابی فراوانی و ویژگیهای میکروپلاستیکهای پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب شهری زابل. مجله مهندسی بهداشت محیط. 1404; 13 (3) :345-356
1- گروه مدیریت اکوسیستم های طبیعی، پژوهشکده تالاب بین المللی هامون، پژوهشگاه زابل، زابل، ایران ، mirimohadesea@yahoo.com
2- گروه مدیریت اکوسیستم های طبیعی، پژوهشکده تالاب بین المللی هامون، پژوهشگاه زابل، زابل، ایران
3- گروه علوم آبزیان، پژوهشکده تالاب بین المللی هامون، پژوهشگاه زابل، زابل، ایران
2- گروه مدیریت اکوسیستم های طبیعی، پژوهشکده تالاب بین المللی هامون، پژوهشگاه زابل، زابل، ایران
3- گروه علوم آبزیان، پژوهشکده تالاب بین المللی هامون، پژوهشگاه زابل، زابل، ایران
چکیده: (26 مشاهده)
زمینه و هدف: آلودگی ناشی از میکروپلاستیکها به یک بحران محیط زیستی نوظهور تبدیل شده است؛ این موضوع بهویژه در سیستمهای تصفیه فاضلاب شهری چالشی جدی برای سلامت انسان و پایداری اکوسیستمها به شمار میرود. این پژوهش با هدف بررسی فراوانی، ویژگیهای ظاهری و ترکیب شیمیایی میکروپلاستیکها در پساب خروجی تصفیهخانه فاضلاب شهری زابل انجام شد.
مواد و روشها: نمونهبرداری از پساب تصفیه شده در فصل زمستان ۱۴۰۳ انجام شد. سه نمونه، هر کدام با حجم ۱۰ لیتر از خروجی تصفیه خانه برداشت شد. برای جداسازی میکروپلاستیکها، نمونهها از الکهایی با سایزهای مختلف عبور داده شدند و سپس هضم شیمیایی و جداسازی براساس چگالی انجام شد. میکروپلاستیکها با میکروسکوپ نوری و طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) شناسایی و طبقهبندی شدند.
یافتهها: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که بیشترین میانگین فراوانی به میزان ۱/۰۸±۲۶/۳۸ میکروپلاستیک در لیتر با اندازه ۴۵–۴۲۵ میکرومتر در پساب خروجی تصفیه خانه شهر زابل است. نتایج آزمون ANOVA نشان داد که ذرات از نوع فیلم با میانگین ۱/۰۸±۲۷/۵۸ میکروپلاستیک در لیتر بیش از سایر اشکال (فیبر، فراگمنت و فوم) بیشترین سهم را با اختلاف معنیدار به خود اختصاص دادند (۰/۰۵>p). طیفسنجی FTIR، نشان داد که تنوع قابل توجهی از پلیمرها در این ذرات وجود دارد. براساس نتایج به دست آمده، پلیاتیلن (PE) با بالاترین فراوانی نسبی به میزان ۰/۹ ±۲۱/۴۶ بیشترین سهم را در میان انواع میکروپلاستیکها داشت.
نتیجهگیری: نتایج این پژوهش تصویری روشن از وضعیت میکروپلاستیکها در پساب خروجی این تصفیهخانه ارائه میکند. همچنین بر ضرورت پایش مستمر، شناسایی منابع احتمالی، مدیریت پسماندهای پلاستیکی سبک، کاهش مصرف بستهبندیهای یکبار مصرف و انجام مطالعات تکمیلی درباره مسیرهای ورود و پیامدهای محیط زیستی میکروپلاستیکها در مناطق خشک و کم آب بهویژه به دلیل استفاده مداوم از این پساب برای آبیاری زمینهای کشاورزی اطراف تأکید دارد.
مواد و روشها: نمونهبرداری از پساب تصفیه شده در فصل زمستان ۱۴۰۳ انجام شد. سه نمونه، هر کدام با حجم ۱۰ لیتر از خروجی تصفیه خانه برداشت شد. برای جداسازی میکروپلاستیکها، نمونهها از الکهایی با سایزهای مختلف عبور داده شدند و سپس هضم شیمیایی و جداسازی براساس چگالی انجام شد. میکروپلاستیکها با میکروسکوپ نوری و طیفسنجی مادون قرمز (FTIR) شناسایی و طبقهبندی شدند.
یافتهها: نتایج مطالعه حاضر نشان داد که بیشترین میانگین فراوانی به میزان ۱/۰۸±۲۶/۳۸ میکروپلاستیک در لیتر با اندازه ۴۵–۴۲۵ میکرومتر در پساب خروجی تصفیه خانه شهر زابل است. نتایج آزمون ANOVA نشان داد که ذرات از نوع فیلم با میانگین ۱/۰۸±۲۷/۵۸ میکروپلاستیک در لیتر بیش از سایر اشکال (فیبر، فراگمنت و فوم) بیشترین سهم را با اختلاف معنیدار به خود اختصاص دادند (۰/۰۵>p). طیفسنجی FTIR، نشان داد که تنوع قابل توجهی از پلیمرها در این ذرات وجود دارد. براساس نتایج به دست آمده، پلیاتیلن (PE) با بالاترین فراوانی نسبی به میزان ۰/۹ ±۲۱/۴۶ بیشترین سهم را در میان انواع میکروپلاستیکها داشت.
نتیجهگیری: نتایج این پژوهش تصویری روشن از وضعیت میکروپلاستیکها در پساب خروجی این تصفیهخانه ارائه میکند. همچنین بر ضرورت پایش مستمر، شناسایی منابع احتمالی، مدیریت پسماندهای پلاستیکی سبک، کاهش مصرف بستهبندیهای یکبار مصرف و انجام مطالعات تکمیلی درباره مسیرهای ورود و پیامدهای محیط زیستی میکروپلاستیکها در مناطق خشک و کم آب بهویژه به دلیل استفاده مداوم از این پساب برای آبیاری زمینهای کشاورزی اطراف تأکید دارد.
فهرست منابع
1. Bhatia SK, Kumar G, Yang Y. Understanding microplastic pollution: Tracing the footprints and eco-friendly solutions. Sci Total Environ. 2024; 169926. [DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.169926]
2. An L, Liu Q, Deng Y, Wu W, Gao Y, Ling W. Sources of Microplastic in the Environment. 2020; 4:1-41.
3. Silva AB, Bastos AS, Justino CI, da Costa JP, Duarte AC, Rocha-Santos TA. Microplastics in the environment: Challenges in analytical chemistry - A review. Anal Chim Acta. 2018; 1017:1-19. [DOI:10.1016/j.aca.2018.02.043]
4. Uddin S, Fowler SW, Behbehani M. An assessment of microplastic inputs into the aquatic environment from wastewater streams. Mar Pollut Bull. 2020; 160:111538. [DOI:10.1016/j.marpolbul.2020.111538]
5. Jessieleena A, Rathinavelu S, Velmaiel KE, et al. Residential houses-a major point source of microplastic pollution: insights on the various sources, their transport, transformation, and toxicity behaviour. Environ Sci Pollut Res. 2023; 30:67919-40. [DOI:10.1007/s11356-023-26918-1]
6. Habib RZ, Thiemann T, Al Kendi R. Microplastics and Wastewater Treatment Plants-A Review. J Water Resour Prot. 2020; 12:1-35. [DOI:10.4236/jwarp.2020.121001]
7. Talvitie J, Mikola A, Koistinen A, Setälä O. Solutions to microplastic pollution - Removal of microplastics from wastewater effluent with advanced wastewater treatment technologies. Water Res. 2017; 123:401-7. [DOI:10.1016/j.watres.2017.07.005]
8. Bodzek M, Pohl A, Rosik-Dulewska C. Microplastics in Wastewater Treatment Plants: Characteristics, Occurrence and Removal Technologies. Water. 2024; 16:3574. [DOI:10.3390/w16243574]
9. Gatidou G, Arvaniti OS, Stasinakis AS. Review on the occurrence and fate of microplastics in sewage treatment plants. J Hazard Mater. 2019; 367:504-12. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2018.12.081]
10. Edo C, González-Pleiter M, Leganés F, Fernández-Piñas F, Rosal R. Fate of microplastics in wastewater treatment plants and their environmental dispersion with effluent and sludge. Environ Pollut. 2019; 259:113837. [DOI:10.1016/j.envpol.2019.113837]
11. Weis JS, Alava JJ. (Micro)Plastics Are Toxic Pollutants. Toxics. 2023; 11:935. [DOI:10.3390/toxics11110935]
12. Lehel J, Murphy S. Microplastics in the Food Chain: Food Safety and Environmental Aspects. Rev Environ Contam Toxicol. 2021; 259:1-49. [DOI:10.1007/398_2021_77]
13. Liu W, Liao H, Wei M, Junaid M, Chen G, Wang J. Biological uptake, distribution and toxicity of micro(nano)plastics in the aquatic biota: A special emphasis on size-dependent impacts. TrAC Trends Anal Chem. 2024; 170:117477. [DOI:10.1016/j.trac.2023.117477]
14. Wang Y, Bai J, Liu Z, Zhang L, Zhang G, Chen G, et al. Consequences of Microplastics on Global Ecosystem Structure and Function. Rev Environ Contam Toxicol. 2023; 261:1-24. [DOI:10.1007/s44169-023-00047-9]
15. Green DS. Biological and ecological impacts of plastic debris in aquatic ecosystems. In: Wagner M, Reemtsma T, editors. Plastics in the Aquatic Environment - Part I. The Handbook of Environmental Chemistry. Cham: Springer; 2020. p. 111-133. [DOI:10.1007/698_2020_509]
16. Agathokleous E, Iavicoli I, Barceló D, Calabrese EJ. Ecological risks in a 'plastic' world: A threat to biological diversity? J Hazard Mater. 2021; 417:126035. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.126035]
17. Badiei A, Karandish F, Tabatabaei SM. The Influence of Irrigation with Raw and Treated Municipal Wastewater on Wheat Yield and Microbial Characteristics of Soil and Plant. J Water Soil Sci. 2017;26(4.2):215-228.
18. Nafea TH, Al-Maliki AJ, Murtadha Al-Tameemi I. Sources, fate, effects, and analysis of microplastic in wastewater treatment plants: A review. Environ Eng Res. 2024;29(1):230040. [DOI:10.4491/eer.2023.040]
19. Al-Amri A, Yavari Z, Reza Nikoo M, Karimi M. Microplastics removal efficiency and risk analysis of wastewater treatment plants in Oman. Chemosphere. 2024; 359:142206. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2024.142206]
20. Hidalgo-Ruz V, Gutow L, Thompson RC, Thiel M. Microplastics in the marine environment: a review of the methods used for identification and quantification. Environ Sci Technol. 2012;46(6):3060-5. [DOI:10.1021/es2031505]
21. Song YK, Hong SH, Jang M, Han GM, Rani M, Lee J, Shim WJ. A comparison of microscopic and spectroscopic identification methods for analysis of microplastics in environmental samples. Mar Pollut Bull. 2015;93(2):202-9. doi:10.1016/j.marpolbul.2015.01.015 [DOI:10.1016/j.marpolbul.2015.01.015]
22. Huang J, Wang L, Liu J, Qian X, Wu Y. Abundance, characteristics, and removal of microplastics in different wastewater treatment plants in a Yangtze River Delta city of China. J Water Process Eng. 2023; 54:103987. [DOI:10.1016/j.jwpe.2023.103987]
23. Sheriff I, Yusoff MS, Halim HB. Microplastics in wastewater treatment plants: A review of the occurrence, removal, impact on ecosystem, and abatement measures. J Water Process Eng. 2023; 54:104039. [DOI:10.1016/j.jwpe.2023.104039]
24. Farahmand A, Heidari M, Riyahikhoram M. Performance evaluation of wastewater treatment plant of Qorveh City and survey the possibility usage of effluent for agriculture. Environ Water Eng. 2020;6(1):58-68. doi:10.22034/jewe.2020.223427.1353 [In Persian]
25. Alavian Petroody SS, Hashemi SH. Occurrence and characterization of microplastics in urban wastewater, a case study: Sari Wastewater Treatment Plant. Modares Civ Eng J. 2019;19(6):145-54 [In Persian]
26. Estahbanati S, Fahrenfeld N. Influence of wastewater treatment plant discharges on microplastic concentrations in surface water. Chemosphere. 2016; 162:277-84. [DOI:10.1016/j.chemosphere.2016.07.083]
27. Yahyanezhad N, Bardi MJ, Aminirad H. An evaluation of microplastics fate in the wastewater treatment plants: Frequency and removal of microplastics by microfiltration membrane. Water Pract Technol. 2021;(3):782-792 [In Persian] [DOI:10.2166/wpt.2021.036]
28. Farahmand SA, Liu J, Tesoro AG. Transport and fate of microplastic particles in wastewater treatment plants. Water Res. 2016; 91:174-82. [DOI:10.1016/j.watres.2016.01.002]
29. Kim MJ, Na SH, Batool R, Byun IS, Kim EJ. Seasonal variation and spatial distribution of microplastics in tertiary wastewater treatment plant in South Korea. J Hazard Mater. 2022; 438:129474. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129474]
30. Foroutan A, Naderi H, Khalesi M, Dehghan R. Investigation of relationship between residence time distribution and size distribution of solid particles in tank leaching modelling. J Mineral Resour Eng. 2022;7(1):113-28. doi:10.30479/jmre.2021.13751.1427
31. Haque F, Fan C. Fate of microplastics under the influence of climate change. iScience. 2023;26(9):107649. [DOI:10.1016/j.isci.2023.107649]
32. Andrady AL. Microplastics in the marine environment. Mar Pollut Bull. 2011;62(8):1596-605. [DOI:10.1016/j.marpolbul.2011.05.030]
33. Xiang Y, Jiang L, Zhou Y, Luo Z, Zhi D, Yang J, Lam SS. Microplastics and environmental pollutants: Key interaction and toxicology in aquatic and soil environments. J Hazard Mater. 2021; 422:126843. [DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.126843]
34. De Falco F, Di Pace E, Cocca M, Avella M. The contribution of washing processes of synthetic clothes to microplastic pollution. Sci Rep. 2019; 9:6633. [DOI:10.1038/s41598-019-43023-x]
35. Maw MM, Boontanon SK, Jindal R, Boontanon N, Fujii S. Occurrence and removal of microplastics in activated sludge treatment systems: a case study of a wastewater treatment plant in Thailand. Eng Access. 2022;8(1):106-11
36. Üstün GE, Bozdas K, Can T. Abundance and characteristics of microplastics in an urban wastewater treatment plant in Turkey. Environ Pollut. 2022; 310:119890. [DOI:10.1016/j.envpol.2022.119890]
37. Do Van M, Thanh TL, Ngo VD, Thi TD. Distribution and occurrence of microplastics in wastewater treatment plants. Environ Technol Innov. 2022; 26:102286. [DOI:10.1016/j.eti.2022.102286]
38. Hendrickson E, Minor EC, Schreiner KM. Microplastic abundance and composition in Western Lake Superior as determined via microscopy, Pyr-GC/MS, and FTIR. Environ Sci Technol. 2018;52(4):1787-96. [DOI:10.1021/acs.est.7b05829]
39. Wagner J, Wang Z, Ghosal S, Rochman CM, Gassel M, Wall S. Novel method for the extraction and identification of microplastics in ocean trawl and fish gut matrices. Anal Methods. 2017; 9:1479-90. [DOI:10.1039/C6AY02396G]
40. Biyik Y, Baycan N. Comparison of microplastic detection methods in wastewater treatment plants. Environ Sci Proc. 2021; 9:29. [DOI:10.3390/environsciproc2021009029]
41. Wahab HA, Gund T. Polymers in the textiles and in the construction industry. Am J Polym Sci Technol. 2024;10(1):15-25. [DOI:10.11648/j.ajpst.20241001.12]
42. Long Z, Li X, Wang Y, et al. Microplastics in wastewater treatment plants: Sources, fate, and pathways. Water Sci Technol. 2019;87(3):685-98.
43. Liu W, Zhang J, Liu H, Guo X, Zhang X, Yao X, Cao Z. A review of the removal of microplastics in global wastewater treatment plants: Characteristics and mechanisms. Environ Int. 2021; 146:106277. [DOI:10.1016/j.envint.2020.106277]
44. Bradney L, Wijesekara H, Palansooriya KN, Obadamudalige N, Bolan NS, Ok YS, et al. Particulate plastics as a vector for toxic trace-element uptake by aquatic and terrestrial organisms and human health risk. Environ Int. 2019; 131:104937. [DOI:10.1016/j.envint.2019.104937]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
