High-density microplastics in wastewater treatment plants and aquatic environment: review, challenges, and future prospects
Notice bibliographique
Résumé
The pervasive discharge of high-density microplastics (HDMPs) from wastewater treatment plants (WWTPs) into aquatic ecosystems represents a critical environmental and engineering challenge. While conventional WWTPs achieve moderate removal efficiencies (60%–99%), their performance is highly variable for larger, denser particles (e.g., polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate) due to complex interactions between particle characteristics (e.g., size distribution, shape anisotropy, and biofilm colonization), fluid dynamics (e.g., turbulent kinetic energy, and shear stresses), and process design parameters (e.g., retention times, and tank geometries). This review systematically evaluates the fate and transport dynamics of HDMPs in WWTPs, highlighting the underexplored role of dimensionless parameters (e.g., Shields parameter θ, particle Reynolds number Re p , Stokes number St, Densimetric Froude number Fr′, particle shape factors ψ, Rouse number Z, and biofilm buoyancy number B f ) in predicting their behavior across treatment stages and post-discharge environments. The study critically assesses knowledge gaps in existing removal technologies, ranging from membrane bioreactors (fouling risks) to emerging techniques such as electrocoagulation (energy costs), and identifies methodological shortcomings in sampling, analysis, and reporting that hinder global comparability. Key findings reveal that particle–fluid interactions (e.g., resuspension thresholds, and turbulent mixing) are poorly quantified for HDMPs, necessitating the development of revised hydrodynamic models that incorporate shape factors and biofilm effects. Additionally, synergistic stressors (e.g., temperature, and co-pollutants) are found to exacerbate ecological risks but remain understudied. Meanwhile, standardised protocols for HDMP characterisation and dimensionless parameter frameworks are urgently needed to unify research and policy efforts. The study proposes three priority research directions: (i) development of cost-effective, scalable hybrid systems (e.g., coagulation-membrane bioreactors); (ii) integration of dimensionless parameters into WWTP design and outfall modelling; and (iii) long-term studies on HDMPs’ ecological impacts under realistic exposure scenarios. By bridging fundamental hydrodynamics with applied engineering, this review provides a roadmap to mitigate HDMP pollution through science-informed policy and innovation.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».