По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Эффективность удаления микропластика на водоочистной станции мегаполиса и его динамика в системе распределения воды

Загрязнение питьевой воды микропластиком (МП) стало актуальной экологической и санитарно-гигиенической проблемой. Однако его поведение в процессе водоподготовки и в городских распределительных системах до сих пор изучено недостаточно, особенно в условиях быстро растущих мегаполисов. В настоящем исследовании изучаются распространенность микропластика, эффективность его удаления на крупной водоочистной станции (ВОС) в Бангкоке (Таиланд) и динамика в системе городского водоснабжения. Пробы отбирались в течение двух сезонов на четырех стадиях очистки по традиционной схеме ВОС: осветление, фильтрация и хлорирование, а также из пяти бытовых кранов, расположенных на расстоянии 3–11 км вниз по течению в распределительной сети. Концентрация МП в сырой воде достигала 114 ± 46 частиц/л в сухой сезон и 56 ± 11 частиц/л в сезон дождей. Общая эффективность удаления микропластика на ВОС составила 75–81 %, при этом наиболее результативной стадией оказалась фильтрация. Тем не менее остаточные количества МП сохранялись в очищенной воде: 14 ± 8 частиц/л в сезон дождей и 22 ± 18 частиц/л в сухой сезон. Примечательно, что уровень микропластика значительно возрастал по мере удаления от станции, достигая максимума 66 ± 27 частиц/л в наиболее удаленном домовом водопроводе, что свидетельствует о вторичном загрязнении в системе распределения. Наиболее распространенной морфологической формой были фрагменты, а доминирующими полимерными типами — ПП (полипропилен), ПЭ (полиэтилен) и ПЭТ (полиэтилентерефталат). Преобладали мелкие частицы (<100 мкм), что вызывает обеспокоенность в связи с рисками для здоровья человека и ограничениями существующих технологий очистки.

Литература:

1. Acarer S. A review of microplastic removal from water and wastewater by membrane technologies. — Water Sci. Technol. — 2023;88 (1):199–219.

2. Adib D., Mafigholami R., Tabeshkia H. Identification of microplastics in conventional drinking water treatment plants in Tehran, Iran.J. Environ. Health Sci. Eng. — 2021;19:1817–1826.

3. Akdogan Z., Guven B. Microplastics in the environment: a critical review of current understanding and identification of future research needs. — Environ. Pollut. — 2019;254:113011.

4. Alijagic A., Suljević D., Fočak M., Sulejmanović J., Sehović E., Sarndahl E., Engwall M. The triple exposure nexus of microplastic particles, plastic-associated chemicals, and environmental pollutants from a human health perspective. — Environ. Int. — 2024;108736.

5. Babel M.S., Shrestha A., Anusart K., Shinde V. Evaluating the potential for conserving water and energy in the water supply system of Bangkok. — Sustain. Cities Soc. — 2021;69:102857.

6. Babel S., Dork H. Identification of microplastic contamination in drinking water treatment plants in Phnom Penh, Cambodia. — J. Eng. Technol. Sci. — 2021;53 (3).

7. Barbier J.‑S., Dris R., Lecarpentier C., Raymond V., Delabre K., Thibert S., Tassin B., Gasperi J. Microplastic occurrence after conventional and nanofiltration processes at drinking water treatment plants: preliminary results. — Front. Water — 2022;4:886703.

8. Bora S.S., Gogoi R., Sharma M.R., Borah A., Deka P., Bora J., Naorem R.S., Das J., Teli A.B. Microplastics and human health: unveiling the gut microbiome disruption and chronic disease risks. — Front. Cell. Infect. Microbiol. — 2024;14:1492759.

9. Chen Y., Wang Y., Hu B., Su L. Drinking water network as a potential pathway for micro- and nanoplastics exposure to human: a mini review. — Water — 2025;17 (8):1188.

10. Chinfak N., Sompongchaiyakul P., Charoenpong C., Shi H., Yeemin T., Zhang J. Abundance, composition, and fate of microplastics in water, sediment, and shellfish in the Tapi-Phumduang river system and Bandon Bay, Thailand. Sci. Total Environ. 2021;781:146700.

11. Chu X., Zheng B., Li Z., Cai C., Peng Z., Zhao P., Tian Y. Occurrence and distribution of microplastics in water supply systems: in water and pipe scales. Sci. Total Environ. 2022;803:150004.

12. Della Rovere C., Silva R., Moretti C., Kuri S. Corrosion failure analysis of galvanized steel pipes in a water irrigation system. — Eng. Fail. Anal. — 2013;33:381–386.

13. Deng H., Fu Q., Li D., Zhang Y., He J., Feng D., Zhao Y., Du G., Yu H., Ge C. Microplastic-associated biofilm in an intensive mariculture pond: temporal dynamics of microbial communities, extracellular polymeric substances and impacts on microplastics properties. — J. Clean. Prod. — 2021;319:128774.

14. Dronjak L., Exposito N., Rovira J., Florencio K., Emiliano P., Corzo B., Schuhmacher M., Valero F., Sierra J. Screening of microplastics in water and sludge lines of a drinking water treatment plant in Catalonia, Spain. — Water Res. — 2022;225:119185.

15. Espejo E. Analysis of premature failure of a PVC water pipe. — J. Fail. Anal. Prev. — 2023;23 (4):1491–1497.

16. Gambino I., Bagordo F., Grassi T., Panico A., De Donno A. Occurrence of microplastics in tap and bottled water: current knowledge. — Int.J. Environ. Res. Public Health — 2022;19 (9):5283.

17. Han Z., Jiang J., Xia J., Yan C., Cui C. Occurrence and fate of microplastics from a water source to two different drinking water treatment plants in a megacity in eastern China. — Environ. Pollut. — 2024;346:123546.

18. Hassan F., Prasetya K.D., Hanun J.N., Bui H.M., Rajendran S., Kataria N., Khoo K.S., Wang Y.‑F., You S.‑J., Jiang J.‑J. Microplastic contamination in sewage sludge: abundance, characteristics, and impacts on the environment and human health. — Environ. Technol. Innov. — 2023;31:103176.

19. Hazarika A., Giri S., Majee P., Hari Prasad Reddy P. Removal of microplastics from water by using agro-waste biochar. In: Indian Young Geotechnical Engineers Conference. — Springer; 2021. — Р. 267–277.

20. Jung J.‑W., Kim S., Kim Y.‑S., Jeong S., Lee J. Tracing microplastics from raw water to drinking water treatment plants in Busan, South Korea. Sci. Total Environ. — 2022;825:154015.

21. Kankanige D., Babel S. Smaller-sized microplastics contamination in single-use PET-bottled water in Thailand. — Sci. Total Environ. — 2020;717:137232.

22. Kankanige D., Babel S. Identification of microplastics in conventional tap water sourced from Thailand. — J. Eng. Technol. Sci. — 2020;52 (1).

23. Lares M., Ncibi M.C., Sillanpää M. Intercomparison study on commonly used methods to determine microplastics in wastewater and sludge samples. — Environ. Sci. Pollut. Res. Int. — 2019;26 (12):12109–12122.

24. Li Y., Chen L., Zhou N., Chen Y., Ling Z., Xiang P. Microplastics in the human body: a comprehensive review of exposure, distribution, migration mechanisms, and toxicity. — Sci. Total Environ. — 2024;174215.

25. Luo Y., Xie H., Xu H., Zhou C., Wang P., Liu Z., Yang Y., Huang J., Wang C., Zhao X. Wastewater treatment plant as a potentially controllable source of microplastic: association of removal efficiency with operational parameters and water quality data. — J. Hazard. Mater. — 2023;441:129974.

26. Mintenig S.M., Loder M.G. J., Primpke S., Gerdts G. Low numbers of microplastics detected in drinking water from groundwater sources. — Sci. Total Environ. — 2019;648:631–635.

27. Molazadeh M., Liu F., Simon-Sanchez L., Vollersten J. Buoyant microplastics in freshwater sediments: How do they get there? — Sci. Total Environ. — 2023;860:160489.

28. Muhib M.I., Uddin M.K., Rahman M.M., Malafaia G. Occurrence of microplastics in tap and bottled water, and food packaging: a narrative review. — Sci. Total Environ. — 2023;865:161274.

29. Pivokonsky M., Cermakova L., Novotna K., Peer P., Cajthaml T., Janda V. Occurrence of microplastics in raw and treated drinking water. — Sci. Total Environ. — 2018;643:1644–1651.

30. Pivokonský M., Pivokonská L., Novotná K., Čermáková L., Klimtová M. Occurrence and fate of microplastics at two different drinking water treatment plants within a river catchment. — Sci. Total Environ. — 2020;741:140236.

31. Prasertboonyai K., Muenmee S., Chouychai B., Hongsawat P., Prarat P. Abundance, characteristics, and potential human intake of microplastic contamination in tap water: a study of water supply treatment plants in Rayong Province, Thailand. — J. Water Process Eng. — 2025;72:107460.

32. Reddy A.S., Nair A.T. The fate of microplastics in wastewater treatment plants: an overview of source and remediation technologies. — Environ. Technol. Innov. — 2022;28:102815.

33. Romphophak P., Faikhaw O., Sairiam S., Thuptimdang P., Coufort-Saudejaud C. Removal of microplastics and nanoplastics in water treatment processes: a systematic literature review. — J. Water Process Eng. — 2024;64:105669.

34. Sarkar D. J., Sarkar S.D., Das B.K., Praharaj J.K., Mahajan D.K., Purokait B., Mohanty T.R., Mohanty D., Gogoi P., Kumar S. Microplastics removal efficiency of drinking water treatment plant with pulse clarifier. — J. Hazard. Mater. — 2021;413:125347.

35. Shokunbi O.S., Makanju F., Nneoma J., Shokunbi O.S. From source to distribution channel: a baseline study of microplastic occurrence in drinking water in Ogun State, Nigeria. — Environ. Monit. Assess. — 2025;197 (4):1–14.

36. Sun A., Wang W.‑X. Human exposure to microplastics and its associated health risks. — Environ. Health — 2023;1 (3):139– 149.

37. Ta A.T., Babel S. Microplastics pollution with heavy metals in the aquaculture zone of the Chao Phraya River estuary, Thailand. — Mar. Pollut. Bull. — 2020;161 (Pt A): 111747.

38. Ta A.T., Babel S. Microplastics and heavy metals in a tropical river: understanding spatial and seasonal trends using DPSIR framework. — Sci. Total Environ. — 2023;897:165405.

39. Ta A.T., Babel S. Occurrence and spatial distribution of microplastic contaminated with heavy metals in a tropical river: effect of land use and population density. — Mar. Pollut. Bull. — 2023;191:114919.

40. Ta A.T., Promchan N. Microplastics in wastewater from developing countries: a comprehensive review and methodology suggestions. — TrAC Trends Anal. Chem. — 2024;171:117537.

41. Ta A.T., Pupuang P., Babel S., Wang L.P. Investigation of microplastic contamination in blood cockles and green mussels from aquaculture farms and markets in Thailand. — Chemosphere — 2022;303 (Pt 1):134918.

42. Ta A.T., Babel S., Klocke L., Haarstick A. Microplastic pollution in an urban wastewater treatment plant: unravelling problems and proposing solutions. — Environ. Nat. Resour. J. — 2025. doi:10.32526/ennrj/23/20240092.

43. Tang K.H. D., Hadibarata T. Microplastics removal through water treatment plants: feasibility, efficiency, and enhancement by proper waste management. — Environ. Chall. — 2021;5:100264.

44. Tang K.H. D., Hadibarata T. The application of bioremediation in wastewater treatment plants for microplastics removal: a practical perspective. — Bioprocess Biosyst. Eng. — 2022;45 (11):1865–1878.

45. TMD. Monthly Weather Summary. Thai Meteorological Department. — 2024. — URL: https://www.tmd.go.th/en/climate/ summarymonthly (дата обращения: 01.08.2025).

46. Vega A., Yarahmadi N., Sällström J.H., Jakubowicz I. Effects of cyclic mechanical loads and thermal ageing on district heating pipes. — Polym. Degrad. Stab. — 2020;182:109385.

47. Velasco A.N., Gentile S.R., Zimmermann S., Le Coustumer P., Stoll S. Contamination and removal efficiency of microplastics and synthetic fibres in a conventional drinking water treatment plant in Geneva, Switzerland. — Sci. Total Environ. — 2023;880:163270.

48. WHO. Microplastics in drinking-water. — Geneva: World Health Organization; 2019.

49. Yeo L., Julaihi M. Magnetic ferrous fluid for microplastics extraction application. — Mater. Sci. Forum. — 2021;138–145.

50. Zhang H., Deng H., Ou H., Liu R., Chen Y., Wu X., Fu J. Optimizing microplastic removal through coagulationsedimentation with permanganate pre-oxidation and pre-chlorination. — Water Air Soil Pollut. — 2024;235 (1):86.

51. Ziani K., Ionița-Mîndrican C.‑B., Mititelu M., Neacșu S.M., Negrei C., Moroșan E., Drăganescu D., Preda O.‑T. Microplastics: a real global threat for environment and food safety: a state of the art review. — Nutrients, 2023.

Загрязнение микропластиком (МП) стало одной из главных экологических и санитарно-гигиенических проблем вследствие его широкого распространения в водных экосистемах и потенциальных рисков для экологии и здоровья человека. Микропластик определяется как пластиковые частицы размером от 1 мкм до 5 мм и образуется из различных источников: сбросов сточных вод, поверхностного стока в городах, промышленных процессов, а также разложения более крупных пластиковых отходов. Выделяют первичный микропластик, который изначально производится в микронных размерах (например, микрогранулы в косметических средствах, промышленные абразивы, синтетические текстильные волокна), и вторичный микропластик, формирующийся в результате разрушения крупных пластиковых изделий под действием погодных факторов, механического износа и химического распада (Akdogan и Guven, 2019).

В то время как очистные сооружения сточных вод (ОСВ) активно изучаются как потенциальные источники загрязнения микропластиком (Reddy и Nair, 2022), роль станций водоподготовки (ВОС) в удалении МП и его распределении в системах питьевого водоснабжения остается предметом продолжающихся исследований (Romphophak и др., 2024). Недавние работы показывают, что микропластик может поступать на ВОС с исходной водой и сохраняться после прохождения стадий коагуляции, фильтрации и дезинфекции. Эффективность его удаления зависит от размера частиц, типа полимера и используемой технологии очистки (Chinfak и др., 2021; Kankanige и Babel, 2020a). В ряде исследований выявлено присутствие микропластика в водопроводной воде и отмечено, что его концентрация возрастает по мере уменьшения размера частиц (Gambino и др., 2022; Muhib и др., 2023). Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщила о содержании до 10 тыс. частиц МП на литр в образцах питьевой воды из разных стран, подчеркнув потенциальные риски для здоровья человека (WHO, 2019).

Однако существующие исследования в основном сосредоточены на оценке содержания микропластика в сырой и очищенной воде. Потенциальное накопление, трансформация или вторичное загрязнение в системах городского водоснабжения изучены гораздо меньше. При этом факторы, такие как старение трубопроводов, деградация материалов и внешняя инфильтрация, часто остаются без внимания, хотя они способны существенно влиять на содержание микропластика в воде из домашних кранов.

Для Цитирования:
Эффективность удаления микропластика на водоочистной станции мегаполиса и его динамика в системе распределения воды. Водоочистка. 2025;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: