《Journal of Cleaner Production》：Multi-cluster assessment of microplastics discharge from textile effluent treatment plants of India: Removal efficiency, characterization and associated environmental risk
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本研究对印度三大纺织集群的微塑料污染进行多集群评估，发现处理前废水含24500±12500 MP/L，处理后降至10900±4000 MP/L，小尺寸纤维（25-50μm）和有害聚合物（如PMMA、ABS）导致高危害指数（PHI 19.35-1133.38），需针对性治理和加强监管。
迪普蒂·苏拉纳（Deepti Surana）| 维奈（Vinay）| 维克托·卡拉斯科-纳瓦罗（Victor Carrasco-Navarro）| 图奥莫·索伊宁宁（Tuomo Soininen）| 库贾·高希（Pooja Ghosh）| 维韦克·库马尔（Vivek Kumar）| 阿尔托·科伊斯蒂宁（Arto Koistinen）
环境风险评估与管理（EnRAM）实验室，印度德里理工学院农村发展与技术中心，新德里，110016，印度
摘要
来自纺织行业的微塑料是发展中国家工业地区污染的重要来源，但相关记录较少。本研究首次对印度主要制造业中心的纺织工业进水和出水中的微塑料含量进行了多集群评估。通过湿法过氧化氢氧化、立体显微镜和μ-FTIR成像技术对微塑料进行了定量和表征分析。进水样本中的微塑料含量较高（24,500 ± 12,500 微塑料/升），经过处理后降至10,900 ± 4,000 微塑料/升。出水中的微塑料颗粒尺寸分布向更小的范围（25–50 微米）偏移，表明发生了破碎现象，但细颗粒的截留效果有限。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）是主要成分；尽管高危害性聚合物（如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）含量较低，但其危害性显著增加。聚合物危害指数（PHI）值介于19.35至1133.38之间，由于含有高危害性聚合物，多个行业被归类为高风险或危险类别。相关性分析和冗余分析显示微塑料特性与出水化学成分之间存在强烈关联，表明微塑料的生成涉及化学和机械双重机制。研究结果凸显了纺织行业作为微塑料持续污染源的重要性，并强调了针对特定聚合物的治理措施、改进三级处理工艺以及加强纺织产业集群监管的必要性。
引言
纺织行业是新兴经济体的关键驱动力，对国家GDP、出口和就业贡献巨大。然而，快时尚的迅速扩张以及对聚酯、尼龙和丙烯酸等合成纤维的依赖加剧了全球对微塑料污染的担忧。微塑料是一类具有多种形态的污染物，其尺寸、形状、聚合物化学结构、添加剂和表面特性各不相同，这些因素极大地影响了它们的环境行为、持久性和毒性（Rochman等人，2019年）。微塑料通常定义为直径小于5毫米的塑料颗粒，可分为两类：一类是人为制造的微观颗粒（如珠子、颗粒、粉末），另一类是由较大塑料制品破碎、磨损或化学降解形成的二次微塑料（Patel等人，2026年；Zhang等人，2023年；GESAMP，2016年）。在纺织生产过程中，合成微纤维（MFs）是最普遍且环境持久性最强的二次微塑料形式。它们在纺纱、织造、染色和整理等环节不断释放，成为水环境中微塑料污染的主要来源（Surana等人，2024年；De Falco等人，2022年；Ramasamy等人，2022年）。全球调查显示，纺织工业产生的微塑料占工业和城市水体中检测到的微塑料总量的60–90%，表明它们对水环境中的微塑料污染贡献巨大（Haque等人，2024年；Rovira等人，2025年）。特别是在染色和整理等湿法处理过程中，织物会受到强烈机械作用、高温和化学处理，导致纤维损失，每公斤处理后的织物可能产生数千个微塑料颗粒（Ramasamy等人，2022年；Zhou等人，2020年）。据估计，纺织工业活动（包括制造、洗涤和废物处理）约占全球合成微塑料排放量的20–35%，凸显了其在微塑料释放途径中的关键作用（Gavigan等人，2020年；Suh等人，2023年）。尽管如此，纺织行业在微塑料研究中的关注度仍不足，相关研究主要集中在市政废水或天然水体上。纺织工业废水中含有染料、表面活性剂和铜（Cu）、铬（Cr）、锌（Zn）等金属助剂，这些成分增加了微塑料检测和处理的复杂性（Periyasamy和Tehrani-Bagha，2022年；Gambino等人，2025年）。这些添加剂加上不均匀的纤维释放模式，使得废水分析变得困难，影响了微塑料的准确定量和风险评估。在低收入和中等收入国家（LMICs），由于污水处理设施不足，这些问题更加严重，超过80%的工业和家庭废水未经处理或仅经过部分处理（UNEP，2021年）。来自孟加拉国、越南、土耳其和中国的研究表明，纺织废水中的微塑料浓度高达10^4微塑料/升（Haque等人，2024年；Nguyen等人，2025年；Akdogan等人，2023年；Zhou等人，2020年；Liu等人，2019年）。这些证据表明，纺织制造业是微塑料的重要来源，但在区域层面监测不足。
印度是全球最大的纺织生产国之一，拥有超过8万家纺织企业，其中包括4500家染色和加工设施，雇佣了4500万人，占工业产出的13%和出口总量的12%（纺织部，2024年；IBEF，2024年）。大多数纺织产业集群以中小微企业（MSMEs）形式运营，其污水处理厂主要采用混凝-絮凝、沉淀、曝气和砂滤或活性炭过滤等传统方法，这些方法无法有效去除直径小于50微米的微塑料（Raj等人，2023年）。尽管有研究探讨过个别纺织企业的微塑料含量或去除情况（Vinay等人，2023年；Akdogan等人，2023年；Zhang等人，2023年），但这些研究往往缺乏聚合物级别的详细分析、不同集群间的空间比较以及与废水物理化学特性的整合。因此，对集群规模变化、中小微企业运营方式以及实际工业处理系统中微塑料行为的理解仍然有限。
为填补这些空白，本研究对印度三个主要纺织产业集群（哈里亚纳邦的Panipat、拉贾斯坦邦的Sanganer和中央邦的Pithampur）的微塑料污染及去除效果进行了全面评估，这些地区涵盖了多种制造和染色工艺。采用微傅里叶变换红外（μ-FTIR）光谱技术对微塑料的尺寸、形状、颜色和聚合物类型进行了表征，并分析了其与物理化学参数的相关性，以确定关键影响因素。这种综合方法将微塑料的存在与实际工业条件下的废水成分和处理过程联系起来，为微塑料排放途径提供了新见解，指出了现有污水处理系统的局限性，并为纺织行业制定了更清洁的生产策略和基于证据的政策干预措施。
采样地点
样本来自印度三个主要纺织产业集群的纺织企业：哈里亚纳邦的Panipat、拉贾斯坦邦斋浦尔的Sanganer和中央邦的Pithampur（见图S1）。这些集群以中小微企业为主，其污水处理设施较为简陋，常面临空间、资金和技术方面的限制。选址基于生产流程考虑。
纺织工业废水的物理化学特性
详细的物理化学分析有助于理解污水处理效果及影响微塑料行为的因素。表1总结了11家企业的测量参数，反映了染色、漂白和整理工艺的多样性，为微塑料在处理过程中的变化提供了基准条件。进水呈强碱性，pH值范围为9.0至11.5（平均值：
基于政策的缓解策略
本研究表明，纺织废水中的微塑料应被视为受监管的污染物，而非简单的环境现象。目前，大多数工业排放标准仅关注COD、BOD、TSS和颜色等常规参数，未明确包含微塑料。根据最新的微塑料治理法律分析（Mahajan等人，2025年；Surana等人，2026年），首要政策目标是将微塑料纳入治理范围
结论
这项多集群评估表明，印度纺织行业是微塑料的重要且持续的来源，常规的制造、染色和整理过程会产生大量细小、耐久且具有化学活性的聚合物颗粒。虽然传统污水处理系统能部分减少微塑料含量，但直径小于100微米的微塑料和高危害性聚合物（如ABS和PMMA）仍能逃过处理过程，这反映了合成纤维在纺织工业中的主导地位。
研究局限性与未来方向
本研究通过记录多个纺织产业集群的微塑料污染情况，丰富了现有知识，但仍存在一些局限性，需予以说明：
i.本研究未测量微塑料在污水处理厂污泥或过滤介质中的积累和滞留情况，仅分析了水相（进水和出水）。
作者贡献声明
迪普蒂·苏拉纳（Deepti Surana）：撰写初稿、验证方法、数据整理、概念构建。维奈（Vinay）：审稿与编辑、撰写初稿。维克托·卡拉斯科-纳瓦罗（Victor Carrasco-Navarro）：审稿与编辑、资金筹措。图奥莫·索伊宁宁（Tuomo Soininen）：审稿与编辑、调查研究。库贾·高希（Pooja Ghosh）：审稿与编辑、撰写初稿、验证结果、监督工作、概念构建。维韦克·库马尔（Vivek Kumar）：审稿与编辑、监督工作、概念构建。
利益冲突声明
作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
所有作者衷心感谢德里印度理工学院（IIT-D）和东芬兰大学（UEF）提供的机构支持。迪普蒂·苏拉纳感谢IIT-D提供的研究所助理职位（IA）。库贾·高希和维克托·卡拉斯科-纳瓦罗感谢芬兰印度研究与教育联盟（FICORE）全球试点网络以及芬兰教育与文化部对该项目的启动资金支持。
