중국의 다양한 수생 생태계에서의 미세플라스틱 분포

플라스틱 제품을 생산하고 소비하는 세계 10대 국가 중 하나인 중국의 수생 생태계는 미세 플라스틱으로 인해 심각한 영향을 받고 있습니다. 현재 미세플라스틱은 해양, 담수, 폐수처리장에서 널리 검출되고 있습니다. 그 중 미세플라스틱의 주요 종류에는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등이 있습니다.
해양 환경.

중국은 주요 플라스틱 생산국으로, 매년 바다로 배출되는 플라스틱 폐기물의 양은 약 882만 톤으로 전 세계 전체의 27.7%를 차지한다. 현재 연구 분야는 주로 황해, 발해, 동해안, 남중국해에 집중되어 있다. 표 1은 중국 해양 환경의 풍부한 미세플라스틱에 대한 일부 관련 연구를 요약합니다. 연구에 따르면 미세플라스틱의 함량은 지역에 따라 크게 다릅니다. 0.33~5mm 범위의 미세플라스틱 농도는 황해의 미세플라스틱 농도가 0.09개/m^3인 반면, 발해의 미세플라스틱 농도는 0.65개/m^3으로 인간 활동에 더 가깝다. 따라서 내륙이나 연안 활동에서 발생하는 인공 플라스틱 폐기물이 해양 미세플라스틱의 주요 발생원이 될 수 있습니다. 미세플라스틱의 풍부함은 계절에도 영향을 받습니다. 주강 하구 연안 환경의 미세플라스틱 농도에 대한 연구에 따르면, 건기에는 평균 미세플라스틱 존재량이 295개/m^3, 우기에는 545개/m^3인 것으로 나타났습니다. 통일된 샘플링, 처리, 분석 방법이 부족하기 때문에 현재 서로 다른 해양의 미세플라스틱 오염을 과학적으로 비교하는 것은 어렵습니다.

그러나 일반적으로 메쉬 크기가 작을수록 검출된 미세 플라스틱 농도는 높아집니다. 작은 입자 크기의 미세 플라스틱은 일반적으로 큰 비율을 차지합니다. 예를 들어, 주강 하구 해안 지역에서는 약 53.5~73.9%의 미세 플라스틱이 0.5mm 미만입니다. 남중국해에서는 직경 0.02~0.3mm 크기의 미세플라스틱 입자가 전체 검출량의 92%를 차지하며 평균 농도는 2이다.57 × 10 ^ 3 ± 1.77 × 10^3개 품목/L. 미세플라스틱 조성 분석 결과, 발하이 해수 환경의 주요 미세플라스틱 유형은 PE, PP, PS인 것으로 나타났습니다. 또한, 입자 크기가 감소함에 따라 해양 환경 내 미세플라스틱의 평균 농도는 기하급수적으로 증가합니다. 이는 자외선과 같은 해양파의 영향으로 인해 바다로 유입되는 큰 입자 조각이 계속해서 더 작은 입자로 쪼개지기 때문일 수 있습니다. 따라서 해양에는 검출하기 어려운 작은 미세플라스틱이 존재하며, 이는 현재 연구 결과가 실제 환경의 미세플라스틱 농도를 엄격하게 나타낼 수 없으며 실제 환경의 농도가 더 높을 수도 있음을 나타냅니다.

표 1: 중국 해양 환경의 미세플라스틱 오염에 대한 연구

담수 환경

미세플라스틱은 해양뿐만 아니라 호수, 강, 저수지에서도 발견됩니다. 운송 중 대형 또는 고밀도 미세플라스틱이 침전되기 때문에 담수 내 미세플라스틱에 대한 연구에는 일반적으로 표층수와 퇴적물이 포함됩니다. 호수는 미세 플라스틱이 임시 또는 장기적으로 모이는 장소 역할을 할 수 있고, 강은 바다로 유입되는 미세 플라스틱의 컨베이어로 간주됩니다. 다른 수생 환경과 비교하여 중국은 담수 시스템의 미세 플라스틱에 대해 더 많은 연구를 수행했습니다. 현재 중국 담수 생태계의 미세플라스틱 특성은 주로 크기가 작습니다(<1mm) 및 섬유질이며 PP와 PE가 가장 일반적인 유형의 미세 플라스틱입니다. 지리적 분포 측면에서 중국 담수 환경의 미세플라스틱에 대한 연구는 주로 양쯔강 유역, 주강 유역 및 일부 도시 내수역에 집중되어 있습니다.

표 2는 중국 담수 환경의 풍부한 미세플라스틱에 관한 일부 관련 연구를 요약합니다. 우한시 지표수의 미세플라스틱 오염에 관한 연구가 진행되었습니다(1.66 × 10 ^ 3~8.93 × 10^3개/m^3), 도심으로 갈수록 미세플라스틱 농도가 증가하는 것으로 나타났습니다. 지표수에 관한 연구 (1.60 × 10 ^ 3-1.26 × 삼협저수지의 10^4개/m^3) 및 퇴적물(25.0~300개/kg 습식 중량)에서 도시지역 지표수 오염이 심각한 것으로 나타났으며, 저밀도 미세플라스틱(PP, PE 등)이 주요 오염물질. 농촌 지역의 하상 퇴적물에는 미세 플라스틱 함량이 상대적으로 높으며, 대부분 PS와 같은 고밀도 미세 플라스틱입니다. 주강(Pearl River) 해안을 따라 고농도의 미세 플라스틱 입자가 발견되었습니다(1.99 × 10^4개/m^3) 및 하구(8.90 × 광저우에서는 10^3개/m^3), 인근에는 공업단지나 물류단지가 발견돼 플라스틱 입자 오염 증가의 가장 중요한 원인이 인간 활동일 수 있음을 시사했다.

또한, 서장고원(8.00~563개/m^2)과 칭하이호(5.00 × 10 ^ -3-7.58 × 10 ^ -1 항목/m ^ 2), 상대적으로 인구 밀도가 낮은 지역에서도 원격 호수는 관광 및 유입 하천으로 인해 미세 플라스틱의 "핫스팟"이 될 수 있는 것으로 나타났습니다. 미세플라스틱은 수생 생태계 어디에나 존재합니다. 일부 고밀도 미세 플라스틱이나 플라스틱 공은 강을 따라 운송되는 동안 퇴적물에 침전될 수 있습니다. 하구나 바다에 유입된 후 미세플라스틱은 수력에 의해 바다로 분산되고 엄청난 양의 바다로 인해 희석됩니다. 따라서 담수 환경의 미세플라스틱 양은 일반적으로 해양 환경보다 높습니다. 세계 다른 지역의 데이터와 비교할 때, 중국 내륙 수역에서 검출된 미세 플라스틱 함량이 더 풍부한 반면, 퇴적물에서 미세 플라스틱 함량은 비슷하거나 더 낮은 것으로 나타났습니다.

표 2: 중국 담수 환경의 미세플라스틱 오염에 관한 연구

하수처리장

하수 처리장의 폐수는 자연 환경에 유입되는 미세 플라스틱의 잠재적인 원인 중 하나입니다. 일상생활에서 사용되는 1차, 2차 미세플라스틱은 원폐수 형태로 하수처리장으로 운반됩니다. 다단계 하수처리 과정을 거친 후 대부분의 미세플라스틱은 슬러지에 갇혀있지만, 나머지 미세플라스틱은 하수처리장의 폐수와 함께 강, 바다 등 자연수환경으로 배출됩니다. 한 연구에 따르면 스코틀랜드 글래스고에 있는 대규모 2차 하수 처리장은 매일 약 6,500만 개의 미세 플라스틱 입자를 물에 배출하는 것으로 나타났습니다. 중국 본토에서는 매년 평균 209조 7천억 개의 미세 플라스틱 입자가 수생태계로 배출되고 있으며, 그 중 약 306.9톤이 하수처리장에서 80% 이상 배출되고 있습니다. 국제 연구 진행 상황에 비해 중국의 하수 처리장 미세플라스틱 연구는 상대적으로 늦게 시작됐다. 현재 연구는 주로 베이징, 우한, 샤먼을 포함한 여러 도시에 초점을 맞추고 있습니다.

샤먼의 연구에 따르면 미세플라스틱의 79.3~97.8%가 WWTP를 통해 제거될 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 일일 하수 배출량을 기준으로 약 6개로 추산된다.50 × 매일 10^8개의 미세 플라스틱 입자가 샤먼만에 배출됩니다. 폐수처리시설은 미세플라스틱 보유율이 높지만, 엄청난 배출부하로 인해 자연수 환경에서 중요한 미세플라스틱 공급원이 되었습니다. 하수처리장에서 배출되는 미세플라스틱의 주요 유형은 PP, PE, PS, PET 등으로 자연수 환경에서 발견되는 미세플라스틱과 일치합니다. 또한 입자, 파편, 섬유는 하수처리장에서 발견되는 미세플라스틱의 주요 형태입니다. 표 3은 중국 하수 처리장의 미세플라스틱 풍부도에 대한 일부 관련 연구를 요약한 것입니다. 현재 중국 하수처리장에서 배출되는 미세플라스틱 데이터베이스는 포괄적이지 않습니다. 미세플라스틱 오염물질의 농도와 성질이 주요 연구 주제이지만, 미세플라스틱 오염을 줄이기 위한 기술은 아직 부족한 상황이다.

표 3: 중국 하수처리장에서 검출된 미세플라스틱