微塑料在世界各地甚至人迹罕至的南极均有被发现,微塑料污染已成为全球性污染问题之一,近年来得到了广泛关注。微塑料作为一种新型污染物,本身有一定毒性且难降解,并具有易吸附持久性有机污染物和重金属的特点,其广泛存在于生态系统中,很容易被生物误食,进而通过食物链危害人类健康。污水处理厂排放是微塑料进入自然环境的重要途径之一,对污水处理厂中的微塑料污染进行研究,特别是针对污水处理厂现行工艺开展微塑料的赋存特征和迁移规律研究对于微塑料污染控制具有重要意义。新兴的三级下沉式污水处理厂具有占地面积小、出水水质高、对周围环境影响小等优势,充分体现了绿色环保的理念,是真正的环境友好型污水处理厂,是未来城市污水处理厂的重要发展方向。本研究选取北京某三级下沉式污水处理厂作为研究对象,主要分析了该污水处理厂内微塑料的整体赋存特征;研究了不同工艺单元对微塑料去除效果的影响,解析了污水处理厂内微塑料的迁移规律;进而根据水厂周边水系中的微塑料污染情况,探讨了污水处理厂排放对自然水体微塑料污染的影响。主要结论如下:(1)北京市某下沉式污水处理厂中进水微塑料浓度为16.0 n/L(n为微塑料个数),出水微塑料浓度为1.3 n/L,去除率为91.7%;对该污水处理厂中微塑料整体赋存特征进行分析,污水处理厂中存在纤维、薄膜、碎片和颗粒四种形态的微塑料,以纤维形态为主;微塑料颜色以透明和蓝色为主;检出微塑料尺寸范围在0.04-4.16mm之间,尺寸较小的微塑料(≤0.5mm)比例最高;共检出十一种微塑料,最主要的三种微塑料为聚丙烯(36.6%)、聚酯(22.2%)和聚乙烯(19.8%)。该污水处理厂最终排泥中的微塑料含量为7.0×10~3 n/kg干污泥;污泥中存在纤维、薄膜和碎片三种形态的微塑料,以薄膜形态为主;颜色以透明为主;检出有六种不同成分的微塑料,含量最多的为聚乙烯。(2)对该污水处理厂各工艺单元中微塑料去除效果进行分析,该污水处理厂一级处理对微塑料的去除率为27.1%,二级处理对微塑料的去除率为60.0%,深度处理对微塑料的去除率为74.1%。各工艺单元中粗格栅、膜格栅、平流沉淀池(二沉池)、高效沉淀池和超滤池对微塑料起到了去除作用,其中平流沉淀池的去除率最高,达到86.0%,而在细格栅和生化处理单元,微塑料浓度有所升高。微塑料在污水处理厂中不是从进水到出水单向流动的,在二沉池中沉淀的微塑料会随着污泥回流重新回到生化池中,造成生化池中微塑料累积;整体上污水处理厂中的微塑料呈现从污水向污泥中迁移的趋势。(3)该污水处理厂每日排放10万吨出水至城市河道,每日随着出水将有1.3×10~8个微塑料排放,主要成分为聚酯纤维;每日排放污泥量为200吨(含水率80%),随着污泥外运将有2.8×10~8个微塑料排放,是污水排放的两倍。(4)该污水处理厂周边水系的微塑料浓度范围在1.7-3.3 n/L,排放口上、下游微塑料浓度无明显增加,表明该污水处理厂出水排放并没有引起周围水系微塑料的污染浓度增加;但污水处理厂的排放令河道内微塑料的污染种类(聚酯纤维)有所增加,表明微塑料污染的复杂程度有所增加;此外,河道上游测定的微塑料浓度本底值比部分下游样品浓度略高,表明河道水体中存在其他的微塑料污染源。图73组,表6个,参考文献93篇。