IVL Swedish Environmental Research Institute

Förekomst av mikroskopiska skräppartiklar undersöktes i inkommande och utgående vatten från tre svenska avloppsreningsverk, Henriksdals reningsverk i Stockholm med 750 000 personenheter (pe), Ryaverket i Göteborg, (740 000 pe) och Långeviksverket i Lysekil (12 000 pe). Provtagningar gjordes vid tre tillfällen vid varje avloppsreningsverk och partiklarna fångades upp på filter med två olika maskstorlekar, 300 ?m och 20 ?m. Prover togs också efter passage genom membranbioreaktor (MBR) i pilotanläggningen Hammarby Sjöstadsverket. Filtren analyseras under stereolupp vilket gav tillräckligt god upplösning för att kunna skilja mellan naturliga och antropogena partiklar. Med ytterligare hjälp av smälttester var det möjligt att i de flesta fall dela upp partiklarna i två huvudgrupper: syntetiska (plast) och icke-syntetiska men ändå antropogena (d.v.s. mänskligt tillverkade) partiklar. Den senare gruppen utgjordes nästan uteslutande av textilfibrer av naturmaterial som till exempel bomull. Ett antal av de vanligast förekommande partikeltyperna analyserades även med FTIR-spektroskopi, vilket gav information om exakt vilka material de bestod av. Cellulosafibrer, t.ex. från toalettpapper, betraktades i den här studien inte som mikroskräp. De viktigaste resultaten från studien var följande: ? Antalet uppmätta mikroskräppartiklar uppgick till mellan tiotusen och flera hundra tusen per kubikmeter inkommande vatten. Med de vattenflöden som rådde vid provtagningstillfällena var tillflödet av partiklar i storleksordningen 108 mikroplastpartiklar och 1010 icke-syntetiska antropogena fibrer per timme till de två stora verken Henriksdal och Ryaverket, och 106 mikroplastpartiklar och 107 icke-syntetiska antropogena fibrer till det mindre Långeviksverket. ? Merparten av mikroskräppartiklar i inkommande vatten, 70-100 procent, avskildes i avloppsreningsverken, men utgående vatten innehöll trots detta substantiella halter. ? Större partiklar, >300 ?m kvarhölls i avloppsreningsverken i större utsträckning än de partiklar som var <300 ?m. Detta gällde både mikroplast och icke-syntetiska antropogena fibrer. ? Icke-syntetiska antropogena fibrer hölls kvar i avloppsreningsverken i större utsträckning än mikroplastpartiklar. ? Mängden mikroskräppartiklar >300 ?m i utgående vatten var kraftigt reducerad efter passage genom Ryaverkets skivfilter med en porstorlek på 15 ?m jämfört med de övriga två reningsverken. Däremot såg man ingen skillnad mellan verken för partiklar <300 ?m. ? Ingen reduktion av mängden mikroskräp kunde uppmätas efter Henriksdals sandfilter. MBR-anläggningen i Hammarby Sjöstadsverket reducerade mängden mikroskräppartiklar >20 ?m till en tiondel av vad man detekterade i utgående vatten från de övriga avloppsreningsverken. ? FTIR-analyser av mikroskräpet visade att vanliga förekommande material var bl.a. polypropen, polyeten, polyamid och akrylatplast. Partiklar i form av fibrer bestod av material som polyamid (nylon), polyetylentereftalat (PET), polypropen och bomull.

The occurrence of microscopic litter particles was studies in influent and effluent water from three Swedish waste water treatment plants (WWTPs), Henriksdal in Stockholm with 750 000 population equivalent (pe), Ryaverket in Gothenburg (740 000 pe) and Långeviksverket in Lysekil (12 000 pe). Sampling was done at three occasions at each WWTP and particles were collected on filters with two mesh sizes, 300 ?m and 20 ?m. Effluent wastewater from the membrane bioreactor (MBR) at the pilot plant Hammarby Sjöstadsverket, was also sampled. The filters were analysed with stereo microscopy which had an acceptable resolution to distinguish between natural and anthropogenic particles. By also using melting tests it was generally also possible to distinguish between synthetic (plastic) and non-synthetic anthropogenic (man-made) particles. The latter group consisted almost entirely of textile fibres made of natural materials such as cotton. A selection of commonly occurring particles were analysed with FTIR spectrometry to get in-depth information on what material they consisted of. Cellulose fibres, e.g. from toilet paper, were not considered as microlitter in this study. The most important results were as follows: ? The number of microlitter particles in incoming water was in the order of 104 to 105 per cubicmeter. With the flow rates occurring at the time the inflow of particles was in the order of 108 microplastics and 1010 non-synthetic anthropogenic fibres per hour to the two larger WWTPs, Henriksdal and Ryaverket, and 1*106 microplastics and 10*106 non-synthetic anthropogenic fibres to the smaller Långeviksverket. ? The majority of the microlitter particles in the incoming water, 70-100 percent, were retained in the WWTPs, but the effluent water still contained substantial amounts. ? Larger particles, >300 ?m, were retained in the WWTPs to a larger extent than particles <300 ?m. This is valid for both microplastics and non-synthetic anthropogenic fibres. ? Non-synthetic anthropogenic fibres were retained inn the WWTPs to a larger extent than microplastics. ? The number of particles >300 ?m in effluent water was substantially reduced after passage through the 15 ?m disc filter at Ryaverket compared to the two other WWTPs. However, no such difference for particles <300 ?m could be observed. ? No reduction of the number of microparticles could be observed after passage of waste water through the sand filter at Henriksdal. ? The MBR at the test plant at Hammarby Sjöstadsverket reduced the number of particles >20 ?m to around ten percent of what was found in effluent water from the other WWTPs. ? FTIR analyses of the microlitter revealed that commonly occurring materials were e.g. polypropylene, polyethylene, polyamide and acrylic plastic. The litter fibres consisted of materials like polyamide (nylon), polyethylene terephthalate (PET), polypropylene and cotton.