Logo: to the web site of Uppsala University

The rapid proliferation of microplastics (MPs) over the last few decades have raised alarms about the major environmental and health impacts posed by this anthropogenic source. The widespread propagation and transport of MP particles in water sources have accelerated the need to study the eco- toxicological impacts as well as the efficacy of various removal mechanisms from these critical water sources. This study focused on the removal mechanism of coagulation, flocculation and sedimentation (CFS) and the effect of microplastic morphologies and densities on removal efficiency. Lab scale jar tests were performed on raw water from the Fyris river, and two common metal-based coagulants aluminum chloride (PAX-215), and iron chloride (PIX-111) were used. Water quality parameters evaluated were total suspended solids, turbidity, pH, electrical conductivity, and chemical oxygen demand. The metal coagulants were used in the presence of polyethylene terephthalate fiber (PET-F), polypropylene fiber (PP-F), polyamide particles (PA-P), and a mixture of all three MPs respectively. MP removal efficiency was determined via filtration of the top 700 mL of water remaining after CFS and mechanical weighing of filtered particles. PET-F had the most favorable removal efficiency with an average of 99.3% and 98.8% for PIX-111 and PAX-215 respectively. The mixed MPs also showed good removal efficiencies of 97.9% and 95.6% for PIX-111 and PAX-215 respectively. The PA-P had the lowest removal efficiency of 92.4% and 84.6% for PIX-111 and PAX-215 respectively. It was found that fibrous based MPs had greater removal efficiencies than particulate-based MPs and this was confirmed in the Fourier Transform Infrared (FTIR) analysis. However, some errors related to the extraction of the supernatant water after CFS may have contributed to cross contamination of MPs observed in all analyzed samples. Furthermore, the hydrophobicity of MPs prevented extraction of all MPs from the supernatant water which may have contributed to the high removal efficiencies that were observed. Therefore, more investigations would be needed in order to prove the findings of this study. 

Den snabba spridningen av mikroplaster under de senaste decennierna har väckt larm om de stora miljö- och hälsoeffekterna som denna antropogena källa medför. Den utbredda spridningen och transporten av mikroplastpartiklar i olika vattentäkter har påskyndat behovet av att studera de ekotoxikologiska effekterna såväl som effektiviteten av olika avskiljningstekniker från kritiska vattentäkter. Denna studie fokuserade på avskiljningsteknik för koagulering, flockning och sedimentering (CFS) och effekten av olika morfologier och densiteter på avskiljningseffektiviteten. Burktester i laboratorieskala utfördes på råvatten från Fyrisån och två vanliga metallbaserade koagulanter aluminiumklorid (PAX-215) och järnklorid (PIX-111) användes. Vattenkvalitetsparametrar som utvärderades var totalt suspenderat material, grumlighet, pH, elektrisk konduktivitet och kemiskt syrebehov. Metallkoaguleringsmedlen användes i närvaro av polyetentereftalatfiber (PET-F), polypropenfiber (PP-F), polyamidpartiklar (PA- P), respektive en blandning av alla tre mikroplaster. Avskiljningseffektiviteten bestämdes genom filtrering av de översta 700 ml vatten som återstod efter CFS och mekanisk vägning av filtrerade partiklar. För PET-F var avskiljningseffektiviteten högsta med ett genomsnitt på 99,3 % och 98,8 % för PIX-111 respektive PAX-215. Avskiljningseffektiviteten var också hög för de blandade mikroplasterna på 97,9 % och 95,6 % för PIX-111 respektive PAX-215. Avskiljningseffektiviteten var lägst för PA-P på 92,4 % och 84,6 % för PIX-111 respektive PAX-215. Det visade sig att avskiljningseffektiviteten för fiberbaserade mikroplaster var högre än för partikelbaserade mikroplaster och detta bekräftades i Fourier Transform Infrared (FTIR) analysen. Vissa felkällor relaterade till extraktionen av supernatantvattnet efter behandlingen kan dock ha bidragit till korskontaminering av mikroplaster som observerats i alla analyserade prover. Dessutom förhindrade mikroplasternas hydrofobiciteten extraktion av alla mikroplaster från supernatantvattnet, vilket kan ha bidragit till den höga avskiljningseffektiviteten som observerades. Därför skulle fler undersökningar behövas för att bekräfta resultaten av denna studie.