Microplastics: An Emerging Contaminant in Environmental Compartments - A Comprehensive Analysis of Distribution and Environmental Impact

Abstract

La contaminació per microplàstics (MP) és una preocupació global, amb la seva presència documentada en ecosistemes naturals com l'aigua, el sòl i l'aire, generant alarmes entre científics i el públic. Les partícules de MP són sòlids sintètics que van des de 1 μm fins a 5 mm, insolubles en aigua, i provenen de diverses fonts, incloent fabricació primària i secundària.

Les plantes de tractament d'aigües residuals (PTAR), dissenyades per netejar l'aigua, alliberen involuntàriament MPs a l'entorn. Tot i que l'eficiència d'eliminació és alta (més del 95%), un nombre significatiu de MPs encara s'escapa a través de l'eixugador. Aquestes partícules poden transportar productes químics tòxics a causa de les seves propietats, la qual cosa podria impactar en els ecosistemes.

Els MPs que provenen dels rius també plantegen preocupació, ja que poden arribar a les plantes de tractament d'aigua potable (PTAP). El nostre estudi ha demostrat que les PTAP poden reduir eficaçment els MPs, amb clarificadors i filtració de sorra aconseguint una eliminació de més del 99%. Tanmateix, els MPs encara estan presents als efluents de les PTAP.

Els MPs eliminats d'aigües residuals tendeixen a acumular-se en els fangs, representant amenaces quan s'utilitzen com a fertilitzants agrícoles. Altes concentracions de MPs descobertes en esmenes de residus orgànics van generar preocupació per la introducció de MPs en ecosistemes terrestres a través d'esmenes al sòl.

L'ampliació de la recerca a sediments marins a la Badia de San Francisco, un altre reservori de MPs, va revelar altes concentracions a causa de l'urbanització. Abordar aquest desafiament requereix mesures integrals, com una millor gestió de residus, reducció de l'ús de plàstic, millora del tractament d'aigües residuals i un augment en la consciència pública.

En conclusió, abordar la contaminació per microplàstics exigeix un enfocament multifacètic. La investigació futura ha d'explorar els impactes ecològics i de salut, solucions innovadores i mètodes d'anàlisi estandarditzats. Els esforços col·laboratius són fonamentals per combatre efectivament aquest problema global.

La contaminación por microplásticos (MP) es una preocupación global, con su presencia documentada en ecosistemas naturales como el agua, el suelo y el aire, generando alarmas entre científicos y el público. Las partículas de MP son sólidos sintéticos que van desde 1 μm hasta 5 mm, insolubles en agua, y provienen de diversas fuentes, incluyendo fabricación primaria y secundaria.

Las plantas de tratamiento de aguas residuales (PDAR), diseñadas para limpiar el agua, liberan inadvertidamente MPs en el entorno. Aunque la eficiencia de eliminación es alta (más del 95%), un número significativo de MPs aún escapa a través del efluente. Estas partículas pueden transportar productos químicos tóxicos debido a sus propiedades, lo que podría impactar en los ecosistemas.

Los MPs que provienen de los ríos también plantean preocupación, ya que pueden llegar a las plantas de tratamiento de agua potable (PTAP). Nuestro estudio ha demostrado que las PTAP pueden reducir eficazmente los MPs, con clarificadores y filtración de arena logrando una eliminación de más del 99%. Sin embargo, los MPs todavía están presentes en los efluentes de las PTAP.

Los MPs eliminados de las aguas residuales tienden a acumularse en los lodos, representando amenazas cuando se utilizan como fertilizantes agrícolas. Altas concentraciones de MPs descubiertas en enmiendas de residuos orgánicos generaron preocupación por la introducción de MPs en ecosistemas terrestres a través de enmiendas al suelo.

La ampliación de la investigación a sedimentos marinos de San Francisco, otro reservorio de MPs, reveló altas concentraciones debido a la urbanización. Abordar este desafío requiere medidas integrales, como una mejor gestión de residuos, reducción del uso de plástico, mejoramiento del tratamiento de aguas residuales y un aumento en la conciencia pública.

En conclusión, abordar la contaminación por microplásticos exige un enfoque multifacético. La investigación futura debe explorar los impactos ecológicos y de salud, soluciones innovadoras y métodos de análisis estandarizados. Los esfuerzos colaborativos son fundamentales para combatir efectivamente este problema global.

Microplastic (MP) pollution is a global concern, with its presence documented in natural ecosystems like water, soil, and air, raising alarms among scientists and the public. MP particles are synthetic solids, ranging from 1 μm to 5 mm, insoluble in water, and originating from various sources including primary and secondary manufacturing. They enter the environment through multiple pathways such as wastewater treatment plants (WWTPs), urban runoff, rivers, atmospheric deposition and others.

WWTPs, designed to clean water, inadvertently release MPs into the environment. While removal efficiency is high (over 95%), a significant number of MPs still escape through effluent discharge. These particles can carry toxic chemicals due to their properties, potentially impacting ecosystems.

MPs originating from rivers also pose a concern as they can reach drinking water treatment plants (DWTPs). Our study have shown that DWTPs can effectively reduce MPs, with clarifiers and sand filtration achieving over 99% removal. However, MPs are still present in DWTP's effluents.

MPs removed from wastewater tend to accumulate in sludge, posing threats when used as agricultural fertilizers. High concentrations of MPs discovered in organic waste amendments raised concern for the introduction of MPs into terrestrial ecosystems through soil amendments.

Expanding research to marine sediments in San Francisco Bay, another reservoir for MPs, revealed high concentrations due to urbanization. Tackling this challenge necessitates comprehensive measures, including better waste management, reduced plastic use, enhanced wastewater treatment, and increased public awareness.

In conclusion, addressing microplastic pollution requires a multifaceted approach. Future research should explore ecological and health impacts, innovative solutions, and standardized analysis methods. Collaborative efforts are crucial to effectively combat this global issue.