Microplastics in Drinking and Irrigation Groundwater of Kasur District, Pakistan: Abundance, Polymer Composition, and Source Identification
本研究呈现了对巴基斯坦卡苏尔县（Kasur District）首次进行的乡级评估，揭示了用于饮用和灌溉的地下水中普遍存在微塑料污染，其主要成分为纤维状颗粒，主要源于生活污水、纺织废水及塑料包装。
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几十年来，科学家们一直在追踪塑料废弃物的旅程，观察它们如何分解成微小的碎片，在海洋中漂流并沉入土壤。这些被称为微塑料的碎片，其尺寸比指甲盖还要小，是由较大的物品在阳光、风和水的侵蚀下磨损而成的。虽然海洋污染已被广泛记录，但一个更安静、更隐蔽的储库却一直未被充分探索：那就是我们脚下的地下水。这些地下水是数十亿人的主要饮用水和灌溉水源，但长期以来人们一直假设土层会自然过滤掉此类污染物。近期的研究开始挑战这一假设，表明人类的废物和工业径流可以渗入地表深处，将塑料颗粒带入那些维持生命的含水层中。了解这些地下水中隐藏着什么已不再仅仅是一项学术练习；它关乎公共卫生和食品安全，因为我们饮用的水和种植的农作物正日益与我们丢弃的塑料联系在一起。
在巴基斯坦的卡苏尔地区（Kasur District），一支研究小组致力于揭开这种隐性污染的真相。卡苏尔是一个以密集农业和大规模纺织及皮革加工业为特征的半城市化地区。当地人口几乎完全依赖浅层地下水（通过手泵、管井和市政水龙头抽取）来进行饮用和灌溉农田。尽管该地区工业活动频繁且人口稠密，但此前从未有人测量过其水中的微塑料含量。为了寻找答案，科学家们在全区四个不同的城镇收集了五十份地下水样本。他们从各种来源采集水样，包括私人水井、公共水龙头，甚至是从运送家庭和工厂废水的露天排水沟中取水。为了确保结果准确，他们使用玻璃瓶收集水样，以避免任何可能意外增加样本中颗粒的塑料容器。
进入实验室后，研究人员使用一种化学溶液处理水样，以分解掉落叶或细菌等有机物，仅留下塑料颗粒。随后，他们通过细密的网格对水进行过滤，以捕捉这些微小的碎片。在显微镜下，他们对发现的物质进行了计数和分类。结果令人震惊：每一份水样都含有微塑料。在该地区没有任何一处地点的地下水是免于这些颗粒污染的。平均而言，每升水中含有二十五到二十十分子的颗粒。浓度最高的地方是在城市化程度最高的城镇——卡苏尔，那里的水比周围农村地区的颗粒稍多，这可能是由于更大规模的废水和工业排放所致。
颗粒的形状和颜色提供了关于其来源的线索。绝大多数颗粒是纤维状的，形似细小的线头，占总数的百分之七十左右。其次是被称为碎片的细小、不规则块状物。最常见的颜色是透明和白色，但也存在蓝色和红色的颗粒。为了准确识别这些颗粒属于哪种塑料，科学家们使用了一种特殊的工具，通过照射红外光来揭示其化学特征。他们发现，最丰富的塑料类型是一种名为聚异丁烯（polyisobutylene）的物质，这种物质常用于粘合剂、密封剂和润滑剂。这是一个令人惊讶的发现，因为世界其他地区的许多研究通常会发现更常见的聚乙烯。除此之外，他们还发现了大量的纤维素（一种存在于棉花和纸张中的天然纤维），以及痕量的聚酯和玻璃纤维。
这些材料的混合情况讲述了一个清晰的故事，揭示了污染源。纤维的主导地位有力地指向了生活污水和洗衣废水，这些废水携带了大量来自衣物的合成纤维和天然纤维。纤维素和聚酯的存在则与该地区庞大的纺织业相吻合，该产业向当地水道排放了大量的纤维。聚异丁烯异常丰富的现象暗示了来自建筑、汽车和工业部门的特定贡献，在这些领域，密封剂和粘合剂被大量使用。研究人员得出结论，浅层地下水正受到多种因素的污染，包括流入露天排水沟的未经处理的废水、塑料包装的降解以及工业废液的直接排放。由于该地区依赖这些水进行灌溉，这些污染物不仅进入了饮用水杯，也进入了土壤，并可能进入食物链。
这项研究为理解该地区地下水微塑料污染提供了第一个坚实的基准。研究结果表明，污染是广泛且持续的，影响着该地区的所有社区。虽然饮用此类水平污染水的即时健康风险仍在研究中，但世界其他地方人体血液和组织中发现塑料颗粒的现象表明，这一问题非常严重。研究人员强调，目前该地区使用的水处理方法并非旨在去除这些微小颗粒。为了保护公众健康和农业系统，他们建议立即采取行动拦截并处理废水，改善固体废物管理，并开始对地下水进行定期监测。如果不采取这些措施，地下水中隐形的塑料负荷将继续累积，使当地环境的命运与居民的日常生活直接挂钩。
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