宁夏典型村庄自来水中微塑料污染特征与风险初探——以吴忠市永泉村为例

忠 马(银川 750021;)
邓超 刘(银川 750021;教育部中阿旱区特色资源与环境治理国际合作联合实验室，中国;宁夏（中阿）旱区资源评价与环境调控重点实验室，中国;)

摘要

本研究以宁夏吴忠市红寺堡区柳泉乡永泉村这一典型西北农村为案例区，系统分析自来水中微塑料的污染特征并开展居民摄入风险评估。结果表明，样品中微塑料的检出率为 30%，丰度均值为200.0±358.3items/L；微塑料的粒径介于26~102 μm；形态以碎片为主（83.3%），颜色为黄色和白色。微塑料聚合物的类型包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、聚酰胺（PA）和聚苯乙烯（PS），结合检出率仅30%且空间异质性显著的特征，推断其潜在来源主要为入户管道的局部破碎降解，其次为纺织废水排放或塑料微珠等。风险评估结果显示，研究区成年人与未成年人的微塑料每日摄入量分别为6.220和5.813 item/kg/day，相较于国内外同类研究处于较高水平。本研究填补了我国西北农村地区饮用水微塑料微观尺度研究的案例空白，可为该区域农村供水管网升级改造和饮用水安全保障提供数据支撑和理论参考。

关键词

微塑料；自来水；宁夏；污染特征；风险评估

参考

巴西利亚，巴西100194±110~438±316[29]玛哈沙拉堪，泰国10065 ± 11.2

科贾埃利, 土耳其1001256.8-1476.6

格兰特福克斯, 美国100182

中国38个城市100440 ± 275

青岛，中国1000.3-1.6

中国北方某城市100375.83±83.30

长沙，中国100267-405

永泉村，吴忠，中国30200.0 ± 358.3本研究图 1 不同采样点自来水中微塑料的丰度图 2 自来水中微塑料的（a）粒径分布；（b）形状分布；（c）颜色分布；（d）类型分布如图2（b）所示，检出的微塑料有碎片与纤维两种形态，其中纤维类占比约 16.7%，碎片类占比约 83.3%，这种形态分布特征与南非自来水中微塑料的形态组成较为相似。一般来说，碎片状微塑料是自来水中较为常见的类型，其主要来源为管道等塑料制品在环境应力作用下分解产生的微颗粒。相比之下，纤维类微塑料的来源更为复杂：一方面可能来自样品制备过程中的污染，另一方面则可能是由于自来水厂未能将洗衣废水中的纤维物质彻底去除。此外，研究区自来水样品中检出的微塑料仅包含黄色和白色两种颜色，其中黄色占比更高（图2（c））。样品中检测到的微塑料种类如图2（d）所示。样品中的微塑料共有3种类型：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS，50%）、聚酰胺（PA，33.3%）、PS（聚苯乙烯，16.7%）。在中国东部某城市和英国的自来水中，研究者们也发现了ABS，PA和PS的存在，但不同的是这两个研究区的ABS的浓度均低于PA和PS[36,37]。此外，伊朗和丹麦的相关研究也发现，当地自来水中存在PS与PA、PS与ABS共存的特征。ABS化学性质稳定、抗冲击性强，是给排水管道的常用制作材料，这与本研究推断的“局部管网污染”来源高度吻合。PA在供水管道中的应用虽然相对较少，但管材仍可能是其潜在排放源；同时PA也是合成纺织纤维的主要成分，纺织废水与衣物洗涤废水中的PA若未被自来水厂彻底去除，便可能进入居民饮用水系统，这一点也可从本研究中纤维状微塑料均为PA型得到佐证。此外，Taghipour 等的研究指出，塑料微珠是自来水中微塑料的重要来源，而PA和PS均为塑料微珠的常见制备原料，因此塑料微珠也可能是本研究区自来水中微塑料的来源之一。3.3 风险评估本研究所用的 DWI、BW数据均取自《中国人群暴露参数手册》，其中DWI采用手册中宁夏居民全年日均总饮用水摄入量的50百分位数值，未成年人（<18 岁）相关数据则取各年龄段的均值。基于上述参数，结合研究区自来水样品中微塑料的平均丰度计算可得：成年人的EDI为6.220 item/kg/day，未成年人为5.813 item/kg/day；对应的EAI中，成年人达 2270.30 item/kg/year，未成年人为 2121.75 item/kg/year。4 结论本研究通过对宁夏吴忠市柳泉乡永泉村自来水的系统调查，首次揭示了该微观案例区域自来水中微塑料污染的总体特征与人群暴露风险。研究结果显示，当地自来水样品中微塑料的检出率为30%，平均丰度为200.0 ± 358.3 items/L，且不同采样点间的污染水平差异极大，呈现出显著的空间异质性。结合所有采样点源自同一集中供水水厂这一背景，高达70%的未检出率和点位间巨大的丰度差异强烈表明，污染并非源于水源或水厂处理过程，而很可能发生在入户管网这一局部环节。在形态特征上，检出的微塑料以粒径小于100 μm的碎片为主，颜色集中于黄色和白色。拉曼分析分析结果表明，微塑料的主要成分为ABS、PA和PS，其中ABS作为给排水管道常用材料，与“局部管网污染”的推断高度吻合；PA和PS则可能与纺织品洗涤废水输入以及塑料微珠残留等途径有关。基于《中国人群暴露参数手册》中的宁夏相关数据进行的风险评估表明，研究区域内成年居民与未成年居民通过饮水摄入的EDI分别为6.220 items/kg/day和5.813 items/kg/day。参考文献

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DOI: http://dx.doi.org/10.12345/zyyhbjz.v4i4.39079