阿联酋沙迦萨贾填埋场周边地下水微塑料污染评估:守护水资源健康的关键探索

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Bioresource Technology Reports CS7.2

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  随着全球塑料产量激增,微塑料污染问题日益严峻,尤其在填埋场周边地区。研究人员针对阿联酋沙迦萨贾填埋场周边地下水开展微塑料污染研究,在部分钻孔水样中检测到微塑料,其浓度各异。该研究对保障当地水资源安全意义重大。

  在当今时代,塑料可谓无处不在,从日常使用的各类包装,到电子产品的零部件,它在各个领域都发挥着重要作用。全球塑料产量更是呈现出爆发式增长,1950 年仅有 150 万吨,到 2017 年已飙升至 3.2 亿吨,甚至有预测称到 2050 年将增至 8 亿吨。然而,塑料的广泛使用也带来了诸多难题,因其具有抗腐蚀、难分解等特性,大量塑料垃圾在环境中堆积。常见的塑料处理方式如填埋、焚烧和回收,其中大部分塑料垃圾被填埋或流入自然环境。在环境中,塑料会通过光降解、热氧化降解、水解以及微生物降解等过程破碎成微塑料(直径从 5mm 到 1μm 的塑料颗粒 )。
微塑料如今已成为全球性的新兴污染物,在海洋、淡水系统和陆地环境中都能发现它们的踪迹,就连远离污染源的珠穆朗玛峰也未能幸免。更为严重的是,人类也不可避免地接触到微塑料,通过皮肤接触、吸入或摄入等途径,微塑料进入人体。已有研究在人类粪便、血液以及多种食品和饮用水中检测到微塑料,其在人体内的积累可能刺激或损害免疫反应,引发局部毒性,还可能释放添加剂或吸附污染物,与特定癌症或发育毒性相关,严重威胁人类健康。

尽管针对微塑料在沿海地区、河流、湖泊和土壤环境中的研究众多,但对地下水微塑料的检测在全球范围内受到的关注相对较少。然而,全球有超过 20 亿人依赖地下水用于农业、生活、工业生产和饮用等。地下水的微塑料污染可能源于污水处理厂(WWTPs)、农业活动(如塑料地膜覆盖和灌溉)以及填埋场渗滤液等。在阿联酋,地下水是重要的水资源,占总供水量的 84%,该国主要依赖地下水和淡化海水获取淡水。在此背景下,评估地下水的塑料污染程度至关重要,否则可能导致土壤和农作物污染,形成有害循环。

为深入了解这一问题,来自美国大学沙迦分校(American University of Sharjah)的研究人员开展了相关研究。他们以阿联酋沙迦市为研究区域,对萨贾填埋场周边的地下水进行研究,旨在调查微塑料的含量、特征,利用地理信息系统(GIS)确定其空间分布,并找出潜在污染源。该研究成果发表在《Bioresource Technology Reports》上,为保障当地水资源安全和人类健康提供了重要依据。

在研究方法上,研究人员主要采用了以下关键技术:首先,对选定的 30 个地下水钻孔进行采样,这些钻孔分布在拉赫曼尼亚(Rahmaniya)、贝迪(Bedee)和法拉赫(Falah)地区;然后,对水样进行氧化和密度分离处理,以去除可能干扰微塑料准确计数的有机和无机物质;接着,使用显微镜对微塑料进行识别和计数,检测限为 25μm,同时利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)分析粒径≥300μm 的颗粒,以确定微塑料的种类。

研究结果如下:

  • 微塑料的分布和浓度:在拉赫曼尼亚地区,11 个钻孔的水样中检测到微塑料,浓度范围为 12 - 235 n/L;法拉赫地区有 2 个钻孔检测到微塑料,浓度分别为 56 n/L 和 41 n/L;而贝迪地区未检测到微塑料污染。不同钻孔中微塑料的浓度存在差异。
  • 微塑料的种类:通过 ATR-FTIR 分析,确定了水样中存在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰胺(PA)和聚氯乙烯(PVC)等微塑料。

研究结论和讨论部分表明,填埋场可能对地下水的微塑料污染存在潜在影响。这一研究首次对阿联酋沙迦地区地下水微塑料污染进行全面评估,为后续制定相关环境保护政策和措施提供了重要的数据支持。同时,该研究也与联合国的 17 个可持续发展目标相关,特别是目标 3 “良好健康与福祉” 和目标 6 “清洁饮水和卫生设施”,对于推动地区可持续发展具有重要意义。它提醒人们要重视地下水微塑料污染问题,加强对填埋场等潜在污染源的管理,采取有效措施减少微塑料对地下水的污染,从而保障水资源的安全和人类的健康。

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