垃圾渗滤液中微塑料的来源、检测、发生和去除

环境科学与生态技术16（2023）100256审查垃圾渗滤液中的微塑料：来源、检测、发生和去除Mosarrat Samiha Kabira，Hong Wangb，c，Stephanie Luster-Teasleyd，Lifeng Zhanga，**，赵仁尊d，*a纳米工程系，北卡罗来纳州农业技术州立大学，格林斯伯勒，NC，27411，美国b同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化国家重点实验室，上海，200092，中国c上海污染控制与生态安全研究所，中国d土木、建筑和环境工程系，北卡罗来纳州立农业技术大学，格林斯伯勒，NC，27411，美国我的天啊N F O文章历史：2022年9月30日收到2023年2月15日2023年2月15日接受关键词：垃圾渗滤液微塑料来源检测发生处理A B S T R A C T由于大量来自市政和工业的塑料废物在土地填埋中积累，土地填埋渗滤液正成为微塑料的重要储存库。垃圾渗滤液中的微塑料释放到环境中可能对人类和生物群产生不良影响。这项研究提供了关于垃圾渗滤液中微塑料的来源，检测，发生和修复的科学状态，基于对科学文献的全面审查，主要是在最近十年。固体废物及污水处理残余物为填埋场渗滤液中微塑料的主要来源。未处理和处理过的垃圾渗滤液中的微塑料浓度在0e 382和0 e 2.7项目L-1之间变化。原土地填埋渗滤液中的微塑料塑料废物生产和固体废物管理做法。 聚乙烯、聚苯乙烯和聚-丙烯是最常见的微塑性聚合物，尽管微塑料的颜色主要取决于其母体塑料废物，但在垃圾渗滤液中浅色微塑料的优势表明长期降解。从所有已发表的来源中，渗滤液中微塑料的识别形态包含最多的纤维和碎片。根据处理方法的不同，渗滤液处理工艺可以实现3%至100%的微塑料去除率。该综述还就垃圾渗滤液中的微塑料在修复、最终处置、工程系统之间的归宿和迁移以及源头减排等方面提供了独特的观点。土地填埋污水处理厂循环系统及生物反应器土地填埋为管理土地填埋渗滤液产生的微塑料©2023作者出版社：Elsevier B.V.代表中国环境科学学会这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。1. 介绍全球每年生产超过3.35亿吨塑料，使其成为现代生活不可或缺的组成部分。塑料将被广泛使用，尽管由于其便携性，耐用性和低成本而减少其使用。COVID-19增加了塑料在个人防护设备（PPE）中的使用，如口罩和手套[2e4]。塑料垃圾进入水生和陆地区域，威胁生态系统并可能危及*通讯作者。**通讯作者。电子邮件地址：lzhang@ncat.edu（L. Zhang），rzhao@ncat.edu（R. 赵）。生物与人类[5，6]。在环境中，塑料通过物理、化学和生物过程（即，水解、光降解、热氧化、机械磨损和生物降解）[7]。随着塑料的变质，它们的尺寸减小，并产生微塑料（MP）和纳米塑料（NP），使问题变得不那么明显，但更有害。塑料<5毫米被定义为微塑料，纳米塑料是颗粒尺寸在亚微米级范围内的塑料。然而，纳米粒子的精确科学定义仍在讨论中，一维尺寸被描述为100或1000 nm。第一次发现MP是在海洋中[8]。由于MP降解和沉积，估计有5万亿MP颗粒重243，000吨，https://doi.org/10.1016/j.ese.2023.1002562666-4984/©2023作者。由Elsevier B.V.代表中国环境科学学会、哈尔滨工业大学、中国环境科学研究院出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章（http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/）。目录可在ScienceDirect环境科学与生态技术期刊主页：www.journals.elsevier.com/environmental-science-and-www.example.com×M.S. Kabir，H. Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）100256对海洋生物的致命威胁[9]。一些调查也在海洋环境中发现了NPs [10]。除海洋外，在所有其他环境介质（包括废水、饮用水、地表水和填埋场）中也发现了大量的MP[1，9，11，12]。MP的毒性作用在环境中有充分的记录[6，13，14]。由于越来越多的人关注MP的全球影响，许多研究正在进行中，并且可以获得关于MP在不同环境系统中的发生和处理的文件。土地填充从几个主要和次要来源获得大量的议员。许多其他污染物也存在于土地填料中，可以被MP吸附填埋场的MP可能会通过雨水过滤渗滤液 如果没有适当的工程，MP可能会渗透到地下水或其他陆地位置。土地填埋也被确定为海洋环境的MP输入来源[15]。然而，与其他水生环境相比，土地填埋作为污染源和MP热点的探索较少，因为目前的研究主要集中在水（海洋，地表和地下水）和废水领域[16e 21]。该研究严格审查了一些关于土地填埋渗滤液中MP的现有科学文献，并提供了关于土地填埋渗滤液中MP的来源、发生和修复的科学现状。2. 垃圾渗滤液填埋场渗滤液中MP的两个主要来源是固体废物和废水处理厂残留物，例如，污泥和脂肪、油和油脂（FOG）等。[22]. 倾倒在土地填埋场的塑料废物可以经过几次研磨活动并产生二次微塑料。国会议员也可以从许多主要来源进入土地填埋场。废水也是MP的重要收集点[20]。在处理过程中，MP会被截留在FOG和固体污泥中。在填埋场处置后，污水中的污泥和烟雾可增加填埋场渗滤液中MP的丰度[23]。图1显示了来自固体废物的垃圾渗滤液微塑料的来源。在塑料产品的寿命结束时，最好的可能和最理想的方法是回收。然而，只有15和 20%的塑料在世界范围内，使用传统技术可以有效地回收废物，约有21 e42%的废物被填埋[12，24]。2018年，美国的土地填埋场接收了2700万吨塑料废物[25]。虽然一些塑料产品现在被标记为“可生物降解”，但它们只有在专门为聚合物分子分解而设计的工业单元中堆肥时才可能完全破碎，这些产品在土地填埋中的生物降解是有限的[ 26 ]。所有废物在土地填埋中经历多个处理阶段：最初的好氧生物降解、从好氧条件向厌氧条件的过渡、酸形成和水解、甲烷生成以形成甲烷，以及最终成熟和稳定化[27]。每个阶段都会加速塑料破碎的速度并产生次级MP [28]。此外，与大规模生产的MP/NP相关的不同人为活动，例如来自药品和个人护理产品（PPCP）的微珠、洗发水、沐浴露、唇膏、防晒霜、面膜、眼影或其他出于特定目的有意生产的微粒，通常最终会进入土地填埋场。处理这些产品的专用工业和设施产生的废物也可能是垃圾渗滤液中主要微塑料的来源。2.1. 来自废水处理厂的微塑料的存在量分别为3160粒/L、125粒/L和170.9103粒/kgdw）在未经处理的废水处理过的废水和污泥中，相应地[29]。大多数MP在处理阶段被困在FOG水囊中和/或沉淀在污泥中[30e33]。当低密度MP在撇渣期间被困在FOG中时，高密度MP与污泥一起沉降[28] 。 60 和 99% 的 MP 从 废水 来源 被 拘留 在污 泥 从污 水处 理 厂（WWTPs）[30和33]。从管理和物料处理的角度来看，土地填埋是污泥处置最直接的解决方案之一[34]。根据二零一九年的生物固体计划报告，约22%的污水污泥以填埋方式处置[35]。根据同一份报告，大约475万干公吨的生物固体被Fig. 1. 微塑料通过垃圾渗滤液的来源和环境途径。图2. 概述垃圾渗滤液中微塑料分析步骤的流程图。2表1目前土地填埋场渗滤液中MP的提取、定量和表征方法国家采样位置体积（L）采样技术报告的MP尺寸范围过滤器类型和尺寸有机物去除无机物去除定量和表征方法引用中国收集井或/和24PE桶5000米不锈钢筛网WOP：0.05 M FeDS：NaIATR-FTIR、m-FTIR[37个]调节池尺寸为150、75、45和25m m 0.45m过滤器(II)30%过氧化氢中国-3--纸47毫米和20毫米CO：30%H2O2-ATR-FTIR，m-FTIR，[38个]尼龙膜过滤器立体显微镜，AxioCam数码相机中国均衡池，生物反应器，1（未处理渗滤液），40玻璃罐20e 100m m不锈钢筛网WOP：0.05 M FeDS：ZnCl2m-拉曼光谱仪，[三十九]膜槽，最终效果，反渗透系统（经处理的沥出液）尺寸为150m m和10mm m(II)30%过氧化氢光学显微镜中国均衡盆地，调整50.5e 5 mm网筛CO：30%H2O2ATR-FTIR，SEM，[第四十届]罐、膜生物反应器48m m，20m m过滤器立体显微镜，超滤，纳米过滤，纸AxioCam数码相机反渗透效果印度尼西亚渗滤液池、渗滤液排水管-HDPE瓶80e 5000m m不锈钢筛网WOP：0.05 M FeDS：NaClm-FTIR，显微镜，[41]尺寸为5 mm，200mm，和20m m 0.45m m硝酸纤维素过滤器(II)30%过氧化氢相机印度地下水1玻璃瓶1000e 5000m m纸0.45纤维素--ATR-FTIR，SEM，[第四十二届]硝酸滤纸立体显微镜，相机泰国渗滤液池-不锈钢筛网WOP：0.05 M FeDS：NaClFTIR，体视显微镜[第四十三章]法国海岸附近的土地填埋场1000e 2000泵送20e 5000m m尺寸330m m不锈钢筛网(II)30%过氧化氢DS：ZnCl2m-拉曼光谱仪，[第十五条]尺寸为500微米，立体显微镜，200m m、80m m和相机20米芬兰沉淀池、泵站十，八十，一百二十泵送50e 500m m不锈钢筛网CO：H2OATR-FTIR[四十四]尺寸为5000、411和47米芬兰泵站七十、一百零九泵送，PE桶芬兰渗滤液池、外排管七十，一百二十泵送，PE桶挪威泵站二十，五泵送挪威泵站十，四十泵送冰原钻孔、外排管二九五，五十五泵送冰岛渗滤液池出水管道四十四、三百零七泵送波斯尼亚接水盆2.5玻璃瓶-尼龙制浮游生物网WOP：0.05 M FeDS：ZnCl2立体显微镜[45]和黑塞哥网状材料，孔径23m m(II)30%过氧化氢塞尔维亚沉淀曝气2.5玻璃瓶泻湖塞尔维亚调节池2.5一种抽水玻璃瓶缩略语：SS，不锈钢; CO，化学氧化; WOP，湿式过氧化; DS，密度分离。M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）1002563M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）1002564×2019年在美国生产[35]。在废水处理过程中，大量MP保留在污泥中。因此，来自污水处理厂的填埋污泥可在填埋渗滤液中释放大量MP。根据美国报告的污泥中MP的平均浓度，每年每克MP约有2. 51012个项目可通过污水处理厂污泥输送到土地填埋场（假设Rolsky等人的MP计数）。[36]）。因此，尽管污泥是污水处理厂的MP的汇，但它是填埋渗滤液的MP的巨大3. 垃圾渗滤液检测填埋场渗滤液中的MP通常包括三个步骤，即，样品采集、样品预处理和MP表征/定量，如图2所示。然而，渗滤液样品的每一步应用的方法尚未标准化。研究根据样本特征、可用资源和研究目标使用技术。大多数研究保持质量控制，以避免潜在的沥滤液样品污染和样品损失偏差。3.1. 样品收集容器收集（聚乙烯桶或玻璃瓶）是土地填埋渗滤液研究中报告最多的方法（表1），因为它简单明了。然而，在集装箱收集实践中，收集能力有限。一般来说，每次收集事件只有几窝是可能的容器。如果渗滤液含有高有机物含量和固体，例如未经处理的渗滤液样品，考虑到以下过滤过程的容易性，容器收集更合适[20]。自动进样器收集是另一种直接的方法，用于MP分析的废水样品收集，也适用于渗滤液样品收集。然而，它构成了与容器收集相同的限制[20，33，46]。根据网孔大小和渗滤液的特性，抽水可以有效地增加采样体积。据报告，采用泵送，可收集多达2000升的沥滤液样品[44]。在取样时，用钢、尼龙或浮游生物网进行单独或同时过滤[46，47]。对于渗滤液过滤，通常报告使用钢网（表1）。已经报道了使用筛目尺寸在150 mm和10mm之间的不同筛的过滤。一些文献中也提到浮游生物网[45]。使用定制的过滤室进行样品收集，采用同步样品，过滤室具有不同大小的泥收集和过滤也是一种流行的技术[8，44]。应用不同系列的筛确保基于其尺寸的MP表征然而，基于网格的尺寸分类可能存在很大偏差。一些MP颗粒可能无法通过筛子，即使由于其不规则形状而足够小[46]。此外，独特的形态，如纤维，可以垂直通过一个小筛子，并促进结果的不准确性[48]。收集的沥滤液样品的体积在毫升和升之间变化[38]。为未经处理的和经处理的沥滤液收集的样品量一般不同。大量未经处理的渗滤液通常含有较高的有机负荷含量，这可能会更快地堵塞过滤器。另一方面，由于经处理的渗滤液所含的污染物较少，因此可收集更多的渗滤液。此外，预计经处理的渗滤液中的微塑料会更少。因此，明智的做法是采样更大的体积，特别是如果要识别大颗粒[47，49]。一个样本可能在渗滤液中具有不均匀的MP时空分布[20]。通过大体积采集、24小时复合采样、调整采样频率和采样方式，这与研究的目的一致[33，46，50]。由于填埋场渗滤液是一种复杂的液体，因此强烈建议制定微塑料采样指南，以根据样品特性规定适当的采样模式和频率，以减少采样不准确性并提高数据质量。3.2.样品预处理3.2.1.有机物去除垃圾渗滤液中含有大量颗粒或有机悬浮物，干扰检测和表征过程。为了正确计数和表征MP，需要通过化学预处理去除非塑料材料。样品中的有机物主要通过常规化学氧化、新型湿式过氧化、酶降解和酸或醇水解去除[39，51e53]。无机物大部分使用密度分离技术去除。图2总结了可用于渗滤液样品的常规预处理方法。传统的氧化处理是去除有机物的标准消化过程。化学品，包括H2O2，NaClO等通常用作氧化剂[54e56]。然而，可以溶解生物物质同时保持微塑料完整性的化学品对于传统的氧化处理是有限的。某些氧化性化学物质可能与某些特定的聚合物发生反应。到目前为止，H2O2已显示出降解有机物的最佳性能，而不会使大量微塑料凹陷[57]。传统的程序是应用30%的H2O2进行预处理，以从样品中分离MP [38，44]。然而，这种H2O2预处理过程的反应速率较慢.因此，由于处理时间较长，此方法可能不适用于含有大量有机物的样品，例如垃圾渗滤液。为了加速反应速率，可以应用短时间（30分钟）的适度加热[58]。尽管利用热进行常规化学氧化过程的研究是稀缺的，结果应该是有希望的分析垃圾渗滤液中的MP。然而，施加的热量可能会融化一些微小的MP并改变结果[58]。国家海洋和大气管理局（NOAA）采用湿式过氧化（WPO）新技术，提高了传统氧化工艺的预处理效率，缩短了预处理时间。这种方法也被广泛用于从淡水，海水，废水，土地填埋渗滤液，沉积物和生物体中收集的样品中分离微塑料[37 ，57 ，59e 61]。在WPO 中，亚铁催化剂与 H2O2 一起用于氧化.NOAA实验室对水样应用等量（20 mL）的30%H2O2和0.05 MFe2O3（Fenton试剂）然后同时进行混合和加热以完成消化[61]。大多数微塑料被认为不受WPO的影响，同时将氧化时间从数天减少到数小时或数分钟。对于沥滤液中微塑料的提取和识别，在某些情况下，通过调整原始方法中记录的化学品的量来修改NOAA实验室方法[37]。为了防止在反应开始时剧烈沸腾的机会，为了安全起见，WPO应该在冷水浴中开始[39]。在一些研究中，多次进行湿式过氧化以获得更好的结果[39]。其他潜在的消化方法，从垃圾渗滤液MP分析酶降解，酸和碱处理。酶降解是一种新兴的方法，用于从水性样品中去除有机物。氧化酶促降解使用酶如脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶、几丁质酶和淀粉酶进行。经证实，酶降解可去除大量有机物[51，62]，废水样品物质中的MP降解量最小，甚至没有降解M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）1002565[51、62]。然而，没有研究采用酶降解从土地填埋渗滤液样品中分离MP原因可能是酶的高成本、过程的复杂性（多步骤过程）以及该方法的处理时间延长（废水样品为13天），这可能会因样品中有机物（如填埋场渗滤液）的增加而进一步延迟[48，63]。3.2.2.无机物去除在氧化过程之后，进行密度分离以除去无机物。其机理是在比目标聚合物密度更高的溶液中对MP进行交联。普通聚合物的密度主要从0.90到0.95不等。1.6 g cm-3。用于密度分离的普通盐是如此-氯化锭（NaCl）、碘化钠（NaI）、聚钨酸钠（SPT）和氯化锌（ZnCl2）。基于用于提取的目标聚合物的密度来选择盐。例如，NaCl（密度：1.2 kg L-1）用于分离低密度聚合物，如聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯，其中NaI（密度：1.6e 1.8 kg L-1）或ZnCl（密度：1.5e 1.7 kgL-1）萃取重质聚合物，如聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚氯乙烯（PVC）。最重要的是，从渗滤液样品中分离有机物和无机物以分离MP应在不对MP造成任何损害的情况下进行。目前，还没有关于渗滤液预处理的预处理指南。对渗滤液样品进行预处理的研究是基于其他水和废水样品的经验[39，43，44]。然而，垃圾渗滤液的化学成分与其他来源有很大不同。与城市废水不同，填埋场渗滤液通常含有较高水平的氨、化学需氧量和金属，这可能会干扰传统的预处理过程[37]。因此，有必要设计一套标准化的垃圾渗滤液预处理工艺。3.3.微塑性表征和识别对来自土地填埋渗滤液的MP的完整表征应定义MP的物理（形状、大小和颜色）和化学（聚合物成分）特性。很难使用单一的鉴定技术对MP复杂基质（如土地填埋渗滤液）进行完整的表征。因此，经常使用分析方法的组合。对于物理表征，肉眼视觉识别是最简单的方法。微塑料的尺寸范围为2至5 mm，可通过肉眼进行表征[64]。然而，检测方法的尺寸有限且容易出错，因此从复杂的环境基质中识别MP为土地填埋渗滤液具有挑战性。在渗滤液分析中，体视显微镜是最常用的仪器，用于对物理特性进行计数和分类，如微塑料尺寸、形状、颜色和表面形态（表1）。然而，立体显微镜也是敏感的，特别是与高水平的有机物负担的样品。Hidalgo-Ruz等人[65]估计，如果仅使用体视显微镜进行识别，则可观察到高达70%的错误率。此外，误差率随着颗粒尺寸的减小而增大。透明微小颗粒（100m m）或纤维状MP很难用立体显微镜识别[66]. 因此，使用立体显微镜作为研究沥滤液的唯一鉴定工具是不可靠的，因为土地填埋物中含有大量此类颗粒。 对于复杂的环境样品，扫描电子显微镜（SEM）可以通过提供微塑料颗粒的高分辨率图像来促进分析[67]。 透明和高放大图像表征微塑料的表面形态，并将微塑料与有机颗粒区分开来。然而，微塑料的颜色无法通过SEM测试识别[68]。此外，基于SEM的程序昂贵、耗时，并且需要大量的样品制备和检查工作，限制了测试样品的数量[69]。在化学表征方面，傅立叶变换红外光谱法是分析垃圾渗滤液中微塑料最常用的仪器。通过使用编码的聚合物光谱库，FTIR光谱可以确认塑料颗粒的存在并识别特定的聚合物类型。根据目标尺寸，使用了不同的FTIR模式。He等人 [36].应用衰减全反射（ATR）模式（ATR-FTIR）评估尺寸大于1 mm的MP，应用Micro-FTIR（m-FTIR）评估尺寸小于1 mm的MP。对于更小的MP（<1 mm），另一种方法是拉曼光谱[70]。它通过分析颗粒的化学键极性来检测样品的聚合物成分。激光束在不同频率的反向散射光中投射到粒子上，每个聚合物的光谱取决于分子结构和存在的原子[71，72]。然而，来自染料和颜料的外来条带和荧光可能产生的干扰会干扰读数的准确性[ 73]。显微拉曼光谱可以检测小于20微米的颗粒[72]。Kazour等人[15]使用拉曼光谱法，并从邻近沿海土地填埋场的地表水样本中检测到20至500 m范围内的MP。3.4.质量保证由于MP在周围环境中无处不在，因此必须进行质量控制，以尽量减少交叉污染并获得可靠的结果。 为尽量减少污染，采样和提取过程中使用的所有设备（如采样容器、玻璃器皿、不锈钢筛、培养皿、试管和真空过滤器）应在采样前和采样之间用去离子水[37，39]或Mili-Q水和乙醇[45]彻底冲洗数次。在清洁后和手术过程中，应立即用铝箔覆盖设备[37，39，45]。采样后，将过滤器更安全地放置在玻璃培养皿中，以防止大气MP [39]。作为预防措施，可以采取测量来量化空气中的MP此外，为了避免空气中微塑料的污染，可以在垂直气流柜中对可疑颗粒进行分选（P [37]。研究中使用的液体化学品应在使用前进行过滤。在整个取样、预处理和鉴定过程中，应佩戴丁腈手套和干净的天然织物实验服[37，39，45]。取样设备，无论是塑料容器还是泵送设备（PVC软管或电力电缆），都可能造成交叉污染。因此，在取样时应取多个空白样品以检测可能的污染源，并应进行与渗滤液样品相同的鉴定程序。为便于将来参考，应记录在取样点或取样点所在地使用的塑料材料（拍照和识别）。4. 微/纳米塑料在垃圾渗滤液中的存在4.1. 垃圾渗滤液中的MP浓度在未经处理和经处理的土地填埋渗滤液中均检测到MP在未处理和处理的垃圾渗滤液中检测到的MP分别在0e 382和0e 2.7项目L-1之间（表2）。这种浓度的高度变化可能是由于采样战略，分析技术或沥滤液处理M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）1002566表2在全球范围内对填埋场渗滤液中的MP进行浓缩和处理填埋场描述处理工艺MP浓度引用国家填埋场位置数量土地填埋土地填埋未处理处理%土地填埋类型地位渗滤液（L-1项）渗滤液去除中国上海，无锡，6MSW无危险，-0.42-24.58--[37个]苏州、常州活动的，关闭的中国上海1MSW无危险-4-13--[38个]中国苏州1MSW非HAZ活性污泥膜生物反应器，235.4 ±17.10.4 ±0.1百分之九十九点八[三十九]纳米过滤，反渗透中国上海1MSW非HAZ膜生物反应器（厌氧/好氧），1.2 ±0.570.6百分之五十[第四十届]超滤、纳滤、反渗透印度尼西亚茂物市1MSW非HAZ---[41]印度钦奈2MSW--2-80--[第四十二届]法国多勒马尔海岸1城市固体废物，--6--[第十五条]IW，SP芬兰图尔库、萨洛、拉赫蒂3城市固体废物、工业废物非HAZ-0.16-1.10--[四十四]芬兰东南1IWHaz过滤和活性炭0.300.32百分之三芬兰拉赫蒂1城市固体废物、工业废物非HAZ人工土壤过滤1.970.03百分之九十九挪威舍德斯莫科塞特1城市固体废物、工业废物非HAZ序批式反应器1.30百分百挪威问，2城市固体废物，非HAZ1-4匿名IW，混合冰原菲·霍特1城市固体废物、工业废物非HAZ砂床过滤0.20.06百分之七十六冰岛AlfsnesFi Faholt2城市固体废物、工业废物非HAZ-0-4.51--瑞典------0-2.7-[第七十四章]缩略语：MSW，城市固体废物; IW，工业废物; SP，特殊废物。过程此外，垃圾填埋场垃圾成分的复杂性对渗滤液中MP浓度和成分的影响很大。还报道了废水中MP浓度的高变化。对于废水，报告的MP在1e 3169和0.0007 e 125项目L-1之间变化，[29]。 未处理和处理垃圾渗滤液的排放量低于未经处理和经处理的废水。其中一个可能的原因是，垃圾填埋场地层中的塑料和多聚物碎片化，导致较小的多聚物/纳米颗粒的丰度高于污水，而目前使用的方法无法检测到，也没有在基于数量的浓度报告中反映出来。土地填埋年限或状况可能会影响渗滤液中MP的浓度例如，Su等人。[38]发现，较新土地填埋物中的丰度（8和10项L-1）高于较老土地填埋物渗滤液中的MP数量（4项L-1）。塑料使用的增长趋势可能是这一观察结果背后的一个可能原因。从2010年到2016年，全球塑料废物的产量增加了26%，全球固体废物中的塑料含量上升到12%，2016年飙升至242公吨。塑料废物占填埋场固体废物的2.95和21.76%。因此，据报道，活跃的土地填埋场中的塑料废物比旧的或封闭的土地填埋场中的塑料废物要多[76]。接收的塑料废物在土地填埋中破碎，并随着时间的推移产生次级MP，其在渗滤液中渗滤。然而，随着时间的推移，土地填埋物中聚合物的微生物分解可能是旧土地填埋物渗滤液中MP浓度较低的另一个可能原因[77]。与此同时，在目前可用的研究中很少检测到更小的粒子，这可能部分解释了这一观察结果。由于分析的复杂性，大多数渗滤液研究进行了MP分析，尺寸范围为50至 5000m m（表1），在旧的土地填埋中，较小的MP或NP基本上被忽视和未被发现。研究表明，垃圾渗滤液中MP浓度的地理差异可能与区域塑料生成有关2010年进行的一项调查显示，欧洲塑料垃圾产生量最高的国家是德国，它生产的每年有1448万吨塑料垃圾。在中国，塑料废物的产生量为每年5908万吨[78]，中国测得的微塑料浓度在M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）10025670.4和235.4项L-1 [37e39]。相比之下，北欧国家沥滤液中MP的浓度范围为0至 4.5个项目L-1（冰岛、挪威和芬兰），而中国不同地区沥滤液中MP的浓度范围在0.42至235.4个项目L-1之间变化 [44]（表2）。中国塑料垃圾的高生成率是导致全球变暖的主要因素之一。与欧洲国家相比，渗滤液中的MP丰度较高。当地的废物管理方法可能是渗滤液中MP浓度的另一个关键因素。东南欧国家（塞尔维亚、波斯尼亚和黑塞哥维那）的平均MP浓度比北欧国家（芬兰、冰岛和挪威）高三个数量级（表2）。这可能是发达国家系统性废物管理实践的结果，而在塞尔维亚、波斯尼亚和黑塞哥维那等发展中国家，废物收集过程中的适当分类并未完全应用[45]。Cenk和Fikret [79]调查了35个欧洲国家的城市废物管理，涉及回收、堆肥、土地填埋和焚烧四种处理方法（2012年数据库）。结果显示，塞尔维亚、波斯尼亚和黑塞哥维那的主要城市固体废物处理工艺是土地填埋。相比之下，冰岛、挪威和芬兰的废物回收率要比塞尔维亚、波斯尼亚和黑塞哥维那高得多。除了回收利用，挪威的垃圾焚烧率北欧国家（芬兰、冰岛和挪威）的堆肥准备也高于东南欧国家（塞尔维亚、波斯尼亚和黑塞哥维那）。另一份报告提到，塞尔维亚正在经历欧洲城市废物回收率最大幅度的下降。该县目前的回收率仅为0.4%。所有这些情况都归因于发达的北欧和发展中的东南欧国家4.2.聚合物组合物在不同土地填料的渗滤液中发现超过28种聚合物（图3）。在所有类型的聚合物中，研究表明低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、PVC和聚乙烯（PE）是理想的聚合物。M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）1002568100806040200PE PP PVC PS ABS PET PUR EVA PA PES EP PF PPC PMMA ALKPMDSPTEE PVA PVB PMP PAA PBMA PVAC PVCPER PC CA PU其他图三. 全球土地填埋场渗滤液中微塑料的聚合物组成。每个国家名称后面的数字是参考编号。PET是全世界填埋场渗滤液中含量最丰富的塑料聚合物[8，37e39]。聚合物组合物与聚合物材料在人类用途中的当代应用由于其独特的性能和成本效益，上述聚合物广泛用于各种短期使用产品，如购物袋（PE），水瓶（PET），一次性饮用杯（PS）等。 由于其高弹性，PVC被广泛用于建筑，防水，医疗设备，服装，玩具和其他体育用品等不同领域[80，81]。垃圾渗滤液中的聚合物成分与废水中的聚 合物 成 分相 似 。废 水中 最 常见 的 MP 是 聚酯 （ PES ） （ 60e96%），聚酰胺（PA）（3e 20%），PE（64e 78%），PP(20e100%）和PS（12e 80%）和其他聚合物，如醇酸树脂和丙烯酸[11]。在洗涤过程中穿着合成衣物是PES和PA的重要来源之一。洗面奶和沐浴露含有PE和PP。包装薄膜和水瓶也包含PE。洗车和化妆品可能会导致PP [28]。填埋场渗滤液中的聚合物类型可能取决于城市固体废物（MSW）成分的区域差异和填埋场的条件（新/旧，活动/封闭）。渗滤液中的聚合物组成直接反映了当前塑料制品的消费模式。此外，渗滤液中即将出现的MP污染也可以从塑料聚合物的日常使用中预测出来。Su等人 [38]比较了不同年龄的土地填埋产生的渗滤液中的MP。与聚乙烯和聚丙烯不同，较新的填埋场中的聚醚氨基甲酸酯（PEUR）在较旧的填埋场中更丰富。相比之下，在较旧的土地填埋渗滤液样本中，未检测到PEUR。此发现可能归因于应用领域及各种塑胶产品寿命的变化。由于具备良好的机械及纤维生产能力，PEUR的使用量每年都在增加。PEUR主要用于运输和建筑行业，与传统的包装聚合物如PE和PET（0.5年）相比，PEUR的使用寿命更长（长达35年）[82]。该聚合物组合物可以在渗滤液处理过程中影响MP的命运。例如，通常，较高密度的聚合物更容易在污泥中积累，而具有较低密度的聚合物更易于通过处理过的流出物。例如，由于PES（1.37gm cm-3）的密度高于PE（lgm cm-3），因此可以预期更多的PES沉降在其中。与PE相比，此外，聚合物组成对于评估不同处理方法对MP去除效率的影响也至关重要。例如，颗粒活性炭（GAC）利用固体的极性，因此，非极性MP（如PE和PP）在应用于渗滤液处理时可能会表现出成功的去除效果[83]。然而，浸漏液的复杂成分可能会改变预期的结果。在渗滤液处理过程中，MP的归宿、迁移和去除效率与聚合物成分之间的关系没有很好的记录。需要研究分析MP在渗滤液处理系统中的归宿，以确认其与聚合物成分的相关性。4.3.形状在沥滤物中鉴定的MP形态包括线条、碎片、薄片、碎片、小球、珠粒、泡沫纤维和颗粒（图1）。 4 a）。 纤维和碎片是全世界渗滤液中最丰富的MP形状（图4b）。由于其形态，纤维和碎片可能更有利于雨水渗入土地填埋的渗滤液。另一方面，渗滤液中纤维状MP的主要存在主要是由于纤维由于尺寸小而更容易穿过垃圾并进入渗滤液[40]。从MP的形状可以追溯到母体塑料产品。例如，薄膜通常由塑料袋和包装产生。塑料袋又薄又透明，所以在阳光下很容易被弄破颗粒和球体主要来自塑料容器，水瓶，微珠或食品储存容器[43]。形状还可以指示塑料的来源（主要/次要）。例如，在渗滤液中发现的大多数MP形状不规则，结构粗糙，边缘粗糙[37，38]，这表明产生了见图4。a.在填埋场渗滤液中检测到的不同形状的微塑料的例子。b.填埋场渗滤液中不同微塑料页岩的相对丰度。将中位数、第10、第25、第75和第90位数据绘制为带有误差条的垂直框。[15，37e41，43]。流产率（%）M.S. Kabir，H.Wang，S.Luster-Teasley等人环境科学与生态技术16（2023）1002569二次MP从塑料碎片的破碎过程。此外，形状还可以指示微塑料起源的位置。例如，树脂颗粒可能是工业区附近微塑料的主要形状，而碎片和泡沫可能在渔港附近高度集中[84]。来自几乎所有地区的研究表明，在填埋场渗滤液中发现的MP具有不规则的形状和粗糙的表面纹理，这是由于塑料产品在填埋场环境中破碎造成的[39，45]。MP表面的表面纹理是推测可能对环境造成威胁的重要参数。粗糙的表面可能会增强污染物的吸附，如重金属和有机污染物，增加渗滤液处理的环境风险。同样，表面粗糙度在不同的处理工艺中影响去除率。例如，具有光滑纹理的纤维和颗粒相对不太容易被机械方法捕获[85]。具有曲面纹理的有角度和扭曲的形态使碎片和颗粒易于捕获[86]。4.4.大小微塑料的尺寸是指塑料颗粒的最大长度。尺寸是微塑料最关键的特性之一，决定了其对人类和环境的潜在危害。渗滤液中的MP显示出从<20到5000微米的宽尺寸范围。检测方法可以高度抑制尺寸的广泛变化。例如，如果在取样过程中使用较大的筛子，则大多数微小颗粒将丢失。为了得到一个整体的情况下，颗粒分布，研究应考虑提取MP更广泛的尺寸范围（1E 5000 mm）。为了正确比较众多研究的结果，应遵循定义MP大小的明确标准，并应建立标准化的采样和提取方案[87]。垃圾渗滤液中的微塑料数量随着粒径的减小而增加。例如，He等人[37]检测到样品中75%的微塑料的尺寸在100至1000 m m之间，20%的计数在1000至5000 m m之间，而只有约5%的颗粒尺寸> 5000 m。参考文献[42]在评估印度南部城市固体废物倾倒场附近地下水中的微塑料丰度时发现了类似的结果。在土地填埋过程中破碎产生的微塑料导致旅行者随雨水渗滤。可以推断，较小的颗粒更容易积聚在渗滤液中，而较大的MP将保留在土地填料的固相中。Su等人[38]通过比较填埋垃圾和渗滤液中的MP发生率证实了这一事实，并确定渗滤液中的微塑料尺寸（0.83 mm）比垃圾（4.97 mm）小得多。大小是影响不同处理单元去除MP效率的重要因素处理过程中的破碎从一个较大的MP颗粒产生多个较小的MP或NP;因此，可以报告该处理步骤的负去除效率例如，Sun等人[39]报告称，未经处理的渗滤液中微塑料的浓度为235.4 ±17.1项目L-1，通过膜生物反应器后增加了近150倍。污水处理厂亦有类似的发现。废水中，MP在20和100μ m之间占约45%，并且在初步处理后，观察到MP在该尺寸范围内的浓度为70%。因此，在每一个渗滤液处理步骤中跟踪粒度分布对于判断特定处理程序的成功是必要的4.5.颜色MP的颜色取决于其母体塑料的颜色和寿命。例如，透明纤维可能来自鱼线或渔网的碎片，而有色颗粒更可能来自常用塑料商品的分解，如纺织品和包装产品[88]。然而，它们可以通过风化作用而改变。颜色是一种被忽视的属性，在很少的研究中得到了很好的定义。然而，MP的颜色可以提供关于固体废物组成和碎片化过程的持续时间的关键提示。例如，占主导地位的白色塑料间接表明了现场长时间发生的降解过程，将其他颜色内容转化为白色[42]。大量的透明和黄色表明大多数颗粒已经老化，并在土地填埋系统中存在了很长一段时间[39]。淡黄色也可能表明样品中有机材料的含量较高[8]。Sun等人[39]还发现，他们检测到的MP中有超过90%是透明或淡黄色的，而一些（10%）是其他颜色的。Kilponen [8]还从芬兰的渗滤液样品中检测到大量透明和黄色颗粒。与填埋场渗滤液相比，在地下水中，彩色MP（白色，黄色，绿色，红色，橙色，蓝色，黑色和灰色）是最主要的MP，占总MP的50.4%和86.9%[89]。此差异可能是由于塑料在垃圾渗滤液及污水中的滞留时间不同所致。随着MP在填埋场中停留和破碎的时间延长，聚合物的原始颜色会因风化效应而改变。MP对生物群的威胁程度与其颜色有关。例如，由于其食物的可能性，白色微塑料可能会被浮游生物，鱼类和其他物种更多地摄入。通过这种方式，微塑料可能进入食物网，并在摄入后引起几种生理毒性效应[90]。因此，要了解垃圾渗滤液对MP的潜在威胁，应对其颜色进行更多分析。5. 移除堆填区渗滤污水处理设施的MP如果管理不当，垃圾渗滤液中的MP会污染附近的环境。例如，Cordova和Riani [41]测量了渗滤液排放前后受纳河流中的MP浓度。他们发现，在渗滤液排入河流后，MP计数增加了约三倍在另一份报告中，Silva等人[91]估计每年通过欧洲土地填埋释放0.03亿或291个MP项目L-1沥水. 因此，认真的MP清除管理是必要的以减少MP从土地填埋渗滤液迁移到环境中。目前，渗滤液处理设施不是专门为解决MP污染而设计的，尽管几项研究表明传统渗滤液处理