2.1 Nile Red

Nile Red의 대표적인 특징으로는 소수성입자 표면에 흡착하여 청색광을 받으면 형광을 띄며, 현미경에 주황색 필터를 부착한다면 형광이 뚜렷하게 발광하는 입자 이미지를 관찰할 수 있다(^{Maes et al., 2017}). 또한, 플라스틱을 염색할 수 있는 다른 염료보다 흡착능 및 형광 강도가 뛰어나며, 염색에 소요되는 시간도 짧다. Nile Red로 염색된 플라스틱을 정확히 이미지화하기 위해서는, 염색 과정과 LED 빛의 세기 및 파장, 현미경의 사양 및 설정이 매우 중요하게 작용한다. 고해상도의 디지털카메라로도 이미지 분석이 가능하며, 염색을 위한 LED 빛의 파장은 470 nm, LED 랜턴 방출은 1600 lx 이상이어야 하며, Nile Red를 이용한 미세플라스틱 분석 시 가장 유의해야 할 점은 입자와 염료 모두 시간이 지남에 따라 자연 손실되므로 염색 후 일주일 이내에 분석이 이루어져야 한다(^{Prata et al., 2020}).

2.2 하수처리장 유입, 유출, 공정 시료

실험에 사용된 시료는 대구광역시 소재 3개 하수처리장에서 채수되었다. 3개의 하수처리장 중 하나의 처리장의 경우 생활계와 공단계가 구분되어 처리되는 처리장으로 생활계 3곳(유입, 초침, 종침), 공단계 3곳(유입, 초침, 종침)과 생활계와 공단계가 합류되어 방류되는 1곳을 포함하여 총 7곳의 채수지점을 선정하였다. 그리고 나머지 2개소 하수처리장의 4곳(유입, 초침, 종침, 방류) 지점, 총 8곳을 선정하여, 3개소 통합 15개 지점의 처리수를 실험 시료로써 채수하였다. 다양한 폐수 성상에 대한 미세플라스틱을 비교 분석을 위해 여러 하수처리장을 선정하였으며, 사용된 시료들은 미세플라스틱을 측정하기 위해 몇 차례 전처리 과정을 거쳤다. 기존 연구들에서 정의된 미세플라스틱 크기 범위는 다소 편차가 있으며, 본 연구에서는 지난 10년간 미세플라스틱 분석 연구의 결과를 바탕으로 미세플라스틱 크기 범위를 25~4000 μm로 설정하였다(Fig. 1)(^{Sun et al., 2019}).

Fig. 1. Microplastic size range defined by earlier studies (adapted fromSun et al., 2019).

2.3 체거름

하수처리장 시료는 본 연구에서 정의된 미세플라스틱 크기 범위에 속한 입자들을 수집하기 위해 공극이 4 mm (Standard sieve No. 5), 25 μm (Standard sieve No. 500)인 스테인리스 체를 사용하여 즉시 여과하였다. 체 거름은 넓은 샘플링 영역을 포함하고 많은 양의 물을 빠르게 여과하고 샘플링 중에 미세플라스틱을 직접 농축할 수 있는 장점이 있다(^{Stock et al., 2019}). 여과량은 시료마다 포함하고 있는 입자의 분포가 달라 사전에 시행한 기초실험을 통해 적절한 여과량을 산정하였다. 유입수, 1차 처리수, 2차 처리수, 방류수 각각 1, 2, 10, 20 L 부피의 시료를 4 mm, 25 μm 체에 차례로 여과하였으며, 25 μm 체에 걸러지는 입자들을 증류수로 세척하여 400 mL 유리병에 수집하였다. 수집된 시료는 추가 오염을 방지하기 위해 밀봉하였으며, 각 시료를 수집한 후 모든 시료 장비를 증류수로 세척하였다.

2.4 초음파분리

유리병에 수집된 시료들은 시료 특성상 플라스틱 입자 외에도 유, 무기성의 다양한 입자들이 포함되어 있다. 그중 대부분이 유기성 입자들로 이들은 폐수 처리 과정에서 서로 응집된 형태로 엉겨 붙어 미세플라스틱 입자를 응집체 내부에 포함하고 있을 가능성이 있으며, 이러한 응집체들은 전처리 과정인 산화 및 염색 과정 혹은 이미지 분석에 있어서 오차를 불러올 수 있다. 따라서, 서로 응집체들을 개별 입자들로 분리하는 과정이 필요하였고, 본 연구에서는 초음파를 이용하여 응집체를 파쇄, 입자 분리를 도모하였다(^{Conley et al., 2019}). 실험에는 주파수 40 KHz, 출력 300 W의 초음파기를 사용하였으며, 시료를 수집한 유리병 그대로 초음파기에 넣어 5분 가량 응집체 파쇄, 입자 분리를 수행하였다.

2.5 SDS 처리

하수처리장 샘플의 미세플라스틱을 분석하기 위해서는 샘플에 있는 지방질 및 기름성분을 제거하는 것은 필수적이다. 본 연구에서 사용한 도데실 황산 나트륨(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 은 음이온성 계면활성제로 지방질 제거에 도움이 될 뿐만 아니라 유기 물질의 접촉 표면을 증가시켜, 다음 전처리 과정인 효소처리에 효율을 높이게 된다(^{Simon et al., 2018}). 분석하고자 하는 샘플에 존재하는 지방질 및 기름성분의 양에 따라 적용 여부를 결정하는 것이 좋으며, 본 연구에서는 유입수를 제외한 처리과정 및 방류수에는 미세플라스틱 분석을 방해할 만큼의 충분한 지방질 성분이 존재하지 않아 각 하수처리장별 유입수 샘플에만 적용하였다. 초음파 처리 후 샘플을 체로 가져와 SDS 5% 용액으로 세척함과 동시에 수집한 다음 5 % SDS 60 ml에 투여하여 지방 및 오일 성분을 제거하였다. 반응을 활성화하기 위해 샘플을 50 °C 및 80 rpm로 교반하며 24시간 동안 반응시켰다.

2.6 효소처리

SDS를 통해 지방 및 기름성분을 분해한 후 샘플 내의 단백질 성분을 분해하기 위해 효소처리를 진행하였다(Löder et al., 2017). 사용된 효소는 프로테아제로, 단백질 사슬을 쉽게 분해하여 여러 개의 펩타이드로 분해시키는 촉매제 역할을 함으로써 플랑크톤 유기체와 세포의 단백질 성분을 분해한다. 연구에 사용한 효소는 Protease A-01 (Sigma Aldrich, USA)을 사용하였으며, 25 mL의 인산염 완충 식염수(PBS) 용액과 5 mL의 Protease A-01을 샘플이 담긴 유리병에서 반응시켰다. 원활한 반응을 위하여 pH 9.0, 50 °C를 유지하였으며 24시간 동안 배양하였다.

2.7 산화 처리

효소처리가 끝난 샘플은 유리병 그대로 초음파기로 옮겨와 시료의 입자들을 분리하였으며, 후속 산화 과정을 통해 유기물을 최대한 제거하여 분석의 오차를 줄이고자 하였다. 유기물 제거는 0.1 M FeSO₄ (Sigma Aldrich, USA)와 30% H₂O₂ (Sigma Aldrich, USA)를 함께 사용한 펜톤 산화를 거쳤다. 산화 반응 중 철 결정체가 발생할 수 있으므로, FeSO₄ 용액 500 mL 당 3 mL의 황산을 추가하여 결정체 형성을 방지하였다. 산화 과정은 흄 후드 내에서 진행하였고, 시료를 70 °C로 유지하여 40 mL의 0.1 M FeSO₄ 용액과 80 mL의 과산화수소수 용액을 주입하였고, 시료의 고형물의 양과 농도에 따라 산화 용액의 양을 증감하여 24시간 동안 산화시켰다.

2.8 세척

산화 과정을 마친 시료에도 미세플라스틱 외 잔여 유무기 입자들이 존재할 수 있고, 이 들 입자들은 여과지 상 케이크 층을 생성하여 미세플라스틱을 덮어 분석을 방해할 수 있다. 이를 해결하기 위해 산화된 시료에 대하여 다시 한번 초음파분리와 공극 25 μm 체 상에서 세척의 과정을 적용하였다. 공극 25 μm 체를 상에 걸러진 입자는 증류수로 신중하게 헹구어 수집하였다. 유리용기에 수집된 시료(증류수+미세플라스틱)는 건조하여 시료 부피를 20~30 mL 내외로 감소시켰다. 건조 과정은 후속 염색 과정에 필요한 염료 주입량을 최소화하기 위함이고, 시료의 미세플라스틱의 변성을 방지하기 위해 60 °C 온도에서 진행되었다.

2.9 염색

Nile Red는 아세톤을 용매로 용해시켜 5 mg/L 농도의 저장용액을 제조하였으며, 미세플라스틱 시료 염색 전 희석용매로 10배 추가 희석을 진행하였다. 본 연구에서는 희석용매로써 아세톤, 메탄올, N-Hexane을 사용하여 희석용매가 실험 결과에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 소수성 염료인 Nile Red가 부유입자에 흡착하여 형광 염색시키는 데 걸리는 시간과 염료량은 수체 시료량에 좌우되며, 본 연구에서는 증류수가 포함된 시료와 소수성의 염색용액이 충분히 교반, 염색되도록 염색용액의 양은 시료량의 2배로 하였으며, 교반기를 이용하여 175 rpm으로 24시간 염색하였다.

2.10 여과

염색된 미세플라스틱 시료의 형광 이미지를 획득하기 위해서는 미세플라스틱을 여과지에 로딩하는 과정이 필요하며, 여과막은 섬유 재질이 아닌 직경 25 mm, 공극 5 μm의 polycarbonate (PC) membrane을 사용하였다. 시료병 내 염색용액과 입자들을 완전히 혼합하여 시료병 속에 잔여 입자가 남지 않도록 교반하며 여과를 진행하였다. 또한, 여과 후 염료 입자가 여과막에 잔류하여 미세플라스틱 분석에 방해요소가 될 수 있으므로, 해당 희석 용매를 이용해 주변과 고형물을 골고루 세척 하였다. 또한, 매우 낮은 진공 압력을 적용하여 증류수 및 잔여 용액을 제거하였다.

과도한 양의 시료를 여과할 경우, 여과지 폐색 및 변형을 야기하는 것으로 나타났다. 하지만 과소한 양은 미세플라스틱 자체의 분석을 불가하게 하여 시료 성상에 따른 시료량의 적절한 조절이 필요하였다. 또한, 시료량이 과도하면 미세플라스틱 및 유기물 입자들이 케이크층을 형성하여 미세플라스틱을 덮어버리거나 다수 미세플라스틱 입자들이 겹쳐져 하나의 플라스틱으로 보이게 되어 정확한 분석을 방해할 수 있다. 따라서, 시료 내 미세플라스틱 개수에 따라 시료량을 적절히 조절하여, 여과지 상 케이크 생성을 최소화하고 충분한 미세플라스틱 개수를 확보하여 분석이 용이하게 해야 한다. 또한, 여과 과정 중 염료 용액이 여과지에 머물게 되어 여과지가 전체에 붉은색이 나타날 가능성도 있는데, 이를 위하여 염료 용액의 여과지에 체류시간을 줄이고, 희석 용매로 여과지를 세척해야 한다.

2.11 이미지 촬영

미세플라스틱 정량 개수를 위하여, 현미경 및 초접사 디지털카메라로 여과지 상 미세플라스틱 형광 이미지를 촬영하였다. Canon EOS 5Ds (Canon Inc., Japan) 디지털 카메라에 Canon macro MP-E (65 mm; F2.8) 초접사 렌즈를 부착하여 여과지 상 미세플라스틱 이미지를 촬영하였다. 본 연구에 사용된 디지털 카메라는 여과지의 사이즈에 해당하는 36 × 24 mm 영역을 5060만 화소의 해상도의 이미지로 일괄 촬영하였다. Nile Red는 고형물 중 소수성 미세플라스틱 입자를 염색하므로, 염색된 미세플라스틱 입자들에 450 nm UV 광을 비추어 형광 발색하였고 주황색 컷오프 필터를 활용하여 미세플라스틱 입자들의 형광 이미지를 촬영하였다. 미세플라스틱 촬영 시 광원의 세기에 따라 조리개를 조절하여 입자의 형태가 명확히 구별될 수 있도록 촬영하였다. 전처리 및 형광염색 실험방법 검증을 위해 고배율, 고해상도 형광 이미지가 필요한 경우, Carl Zeiss LSM 900 (Carl Zeiss AG, Germany)공초점 레이저 주사현미경을 활용하여 미세플라스틱 형광 이미지를 획득하였다.

2.12 이미지 분석

촬영된 미세플라스틱 이미지의 분석은 ImageJ (NIH, USA) 오픈소스 프로그램을 이용하였다. ImageJ는 다양한 이미지 편집 및 분석방법을 제공하는 프로그램으로 단순한 그래픽 입력 및 출력 형식을 변경하여 심화된 수학적 변환을 제공하며, 이를 이용하여 특정 입자의 수, 면적, 둘레 등 다양한 분석법을 내장하고 있다(^{Collins, 2007}; ^{Igathinathane et al., 2008}; ^{Rasband, 1997}).

ImageJ를 이용한 이미지 분석 시 측정된 미세플라스틱을 보다 정확하게 검출하기 위해 일련의 이미지 처리 과정을 거쳤다. 디지털 카메라로 촬영된 미세플라스틱 크기 실측을 위하여, ImageJ 프로그램의 ‘Set Scale’ 기능을 활용하여 사전 촬영한 정밀 측정자 이미지를 기초하여 단위 픽셀이 가지는 길이(면적)을 산출하였다. 미세플라스틱의 크기는 해당 픽셀 개수를 길이-픽셀 환산자를 적용하여 산출하였다. 미세플라스틱 이미지는 RGB 타입으로 변환하였으며, 각각 적색, 녹색, 청색 이미지를 부각시켜 후속 분석을 용이하게 하였다. 또한, ImageJ 프로그램의 ‘Brightness And Contrast’ 기능을 활용하여 명도를 조절하면서 초점이 맞지 않거나 중복된 입자 등 분석에 불필요한 요소들을 제거하였으며, ‘Threshold’ 기능을 이용해 임계값을 조정하여 미세플라스틱 입자와 배경의 경계를 명확히 구분하였다. ‘Analyze Particle’ 기능을 활용하여 최종 개수 및 면적을 산출하였으며, 이 과정에서 본 연구에서 적용된 625 μ㎡ (25 × 25 μm) 거름체의 공극 미만 크기 입자들은 분석에서 제외하였다. 미세플라스틱 입자들에 대하여 산출된 면적은 동일한 면적을 가지는 원의 직경으로 변환하는 과정을 거쳐서 다양한 형태의 입자들을 상대 비교하였다.

3.1 초음파분리 적용 비교 분석

하수 시료에는 미세플라스틱 외의 다양한 유⋅무기 입자들이 응집되어 있고 미세플라스틱 입자들을 덮어가려 이미지 분석을 방해하므로 이 들 유⋅무기 입자들을 제거할 필요성이 있었다. 본 연구에서는 초음파분리를 활용하여 응집된 유무기 입자들을 분리하였고(^{Conley et al., 2019}), 분리된 입자들을 25 μm 체에서 세척 과정을 통해 25 μm 이하의 입자들을 흘려내려 제거하였다. Fig. 3은 초음파분리 및 세척 과정 전후를 비교한 이미지다. Fig. 3(a)는 초음파분리 및 세척 과정이 생략된 여과지 이미지로써, 다양한 입자들이 여과지에 케이크 형태로 침착된 것으로 나타났다. Fig. 3(b)는 동일한 여과지에 미세플라스틱 형광 입자를 확대 촬영한 이미지로써, 미세플라스틱 주변에 기타 입자들을 확인할 수 있었고, 기타 입자들의 간섭 및 방해로 인하여 형광이 매우 약하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 반해 Fig. 3(c), (d)는 기타 입자들의 영향을 최소화하기 위하여 초음파분리 및 세척과정을 적용한 여과지 이미지로써, Fig. 3(a), (b)와 달리 유⋅무기물 입자, 응집체의 여과지 상 침착이 크게 나타나지 않았으며 전반적으로 깨끗한 모습을 보였다. Fig. 3(d)는 Fig. 3(c)의 미세플라스틱 형광 입자를 확대 촬영한 것으로, 미세플라스틱 주변 입자, 응집체들이 대폭 사라진 것을 확인할 수 있다. 하지만, 이미지 전반적으로 여과지 표면 기공이 넓게 흐트러져있는 형태로 나타났고, 이는 빛이 여과지 표면 기공에 투과되어 나타난 것으로 판단된다. 표면 기공들은 미세플라스틱 분석에 큰 영향을 미치지 않지만, Black PC 멤브레인을 활용한 결과, 미세플라스틱들에 대한 보다 선명한 이미지 확보가 가능하였다. Fig. 3(d), (e)는 초음파분리 및 세척 적용과 함께 Black PC 멤브레인을 사용하여 시료를 여과시킨 결과로써, 케이크 형성 문제 및 여과지 표면 기공의 영향 없이 미세플라스틱 입자 이미지들이 매우 선명하게 나타났다.

Fig. 3. Photographic images of microplastics loaded on polycarbonate membrane. (a) Fluorescent camera image and (b) fluorescent microscopic image of microplastics without the sonication and washing processes. (c) Fluorescent camera image and (d) fluorescent microscopic images of microplastics with the sonication and washing processes. (e) Fluorescent camera image and (f) fluorescent microscopic images of microplastics loaded on a black polycarbonate membrane with the sonication and washing processes.

3.2 염색시료 용매 비교 분석

하수처리장에서 발견되는 미세플라스틱은 기본적으로 소수성 입자들로 가정되며, 염색 과정에서 염색 희석용매의 친수성 혹은 소수성 특성이 분석 결과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 상대적으로 친수성 용매인 아세톤, 메탄올과 소수성 용매인 N-Hexane 총 3가지 용매를 활용하여 실험하였다. Fig. 4는 Nile Red 용액 제조 시 사용된 3가지 용매 적용에 따른 미세플라스틱 형광염색 이미지 분석 결과를 나타내었다. 동일한 하수 시료에 대하여, Nile Red 용액 희석용매를 제외한 모든 실험조건을 동일하게 적용하여 미세플라스틱 형광 분석을 진행하였다.

Fig. 4. Photographic images of microplastics loaded on polycarbonate membrane. (a) Fluorescent camera image and (b) fluorescent microscopic image of microplastics where the Nile Red solution was diluted with acetone. (c) Fluorescent camera image and (d) fluorescent microscopic image of microplastics where the Nile Red solution was diluted with methanol. (e) Fluorescent camera image and (f) fluorescent microscopic image of microplastics where the Nile Red solution was diluted with N-hexane.

Fig. 4(a)는 아세톤을 희석용매로 사용하여 얻어진 미세플라스틱 형광분석 이미지이며, 여과지 표면 전체에 붉은색이 골고루 분포하고 있으며, 동일한 형광 이미지를 확대한 Fig. 4(b)에서도 확인할 수 있다. 메탄올을 희석용매로 사용하여 얻은 미세플라스틱 형광 분석 이미지인 Fig. 4(c), (d)에서도 유사한 경향을 보였다. Fig. 4(a)~(d)에 나타난 바와 같이, 본 실험법의 측정 하한선인 25 μm 이하 미세 Nile Red 결정체들이 여과지 전체에 골고루 분포되었다. Nile Red 분자는 수용액(Water) 상에서 결정화된다는 기존 연구결과를 고려하면(^{Dutta et al., 1996}; ^{Ray et al., 2019}), 염색과정(2.7 참조)에서 아세톤, 메탄올을 희석용매로 사용한 경우, 희석용매가 수체 시료와 혼화(miscible)되고 Nile Red 분자가 물과 접촉하여 미세 결정체를 형성한 것으로 판단된다. 하지만, N-Hexane을 희석용매로 사용한 경우, Nile Red 분자들이 소수성인 N-Hexane에 잔존함으로써 미세 결정체들이 형성되지 않고 형광 이미지에 나타나지 않았다(Fig. 4(e), (f)). 이에 반하여, 소수성 미세플라스틱은 수체 시료에서 N-Hexane 희석용매로 이동하여 염색이 충분히 이뤄진 것으로 나타났다.

3.3 미세플라스틱 형광 이미지 처리와 정량 분석

여과지 상 미세플라스틱 정량 분석은 ImageJ 프로그램(NIH, USA)을 활용하였으며, 형광으로 촬영된 미세플라스틱 이미지를 추출하여 미세플라스틱의 입자 개수 및 크기를 자동으로 분석하였다. 체 공극 크기 및 이미지 해상도 한계에 따라, 입자 면적이 625 μm (25 × 25 μm) 미만 입자는 개수에서 제외하였다. ImageJ를 이용한 분석 시 측정된 미세플라스틱을 보다 정확하게 구분하여 분석하기 위해 다양한 이미지 처리 과정을 거쳤다. 먼저 ImageJ 프로그램의 픽셀 스케일 조정 후, 형광 촬영 이미지를 RGB 타입으로 변환하여 분석하였고, ‘Brightness And Contrast’ 기능을 이용하여 명도를 조절해가며 초점이 흐리거나 중복된 입자, 잘린 입자 등 분석에 불필요한 요소들을 제거하는 작업을 거쳐 선명하게 염색된 입자들만을 추출하여 최종 입자의 개수 및 면적을 계산하였다(Fig. 5).

Fig. 5. Photographic images of Nile Red stained microplastics, edited and analyzed by ImageJ (NIH, USA).

3.4 하수 시료 전처리와 형광 분석법의 최적화

본 연구를 통하여 최적화된 하수처리장 유입, 유출, 공정수 시료의 미세플라스틱 분석 방법의 절차는 Fig. 6에 요약하여 나타내었다. 하수처리장 시료에 대한 염색법 기반 미세플라스틱 분석 시 하수에 포함된 소수성 지방질과 난분해성 단백질에 의한 간섭효과가 크게 나타나며, 본 연구에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 일련의 전처리 과정을 추가 도입하였다. 먼저, 하수 시료를 거름체에 여과하여 얻은 유⋅무기 응집체들은 초음파를 적용하여 분쇄되어 개별 입자들로 분리되었다. 초음파 분쇄 후, SDS 처리를 통하여 지방질 성분을, 그리고 효소 처리를 적용하여 단백질 성분을 제거하였다. 위 과정은 하수처리장 시료의 미세플라스틱 분석을 위한 중요한 전처리 과정으로, 시료의 특성을 고려하여 적용된 시료의 양과 횟수는 달라질 수 있다. 또한, 0.1 M FeSO₄ 용액과 30% 과산화수소 용액을 사용하여 유기물을 산화하였다(펜톤 산화). 이후 초음파를 적용하여 응집체 분쇄, 입자 분리를 도모하였으며, 이어 25 μm 체 상에서 증류수로 세척하였다. 체 상에 걸러진 입자들은 유리병에 다시 수집되었고, 후속 형광염색 과정에 적용되었다. 염색에 사용된 시료량과 염색 용액량은 시료별 고형물의 양에 따라 조절하였다. 형광염색은 테이블 교반기를 활용하여 24시간 동안 혼합하여 시료와 염색용액이 충분히 접촉되도록 하였다. 마지막으로, PC 멤브레인에 여과하여 걸러진 미세플라스틱 입자들은 고해상도 초접사 카메라를 활용하여 형광이미지가 촬영되었다. 여과지 상 현미경 이미지를 반복적으로 검색⋅계수하는 기존 방법과는 달리, 본 연구에서 제안된 분석법은 여과지 상 미세플라스틱 전체 이미지를 고해상도 초접사 카메라를 활용하여 일괄 촬영함으로써 미세플라스틱 정량 분석의 오차율 및 분석자의 피로도를 대폭 줄일 수 있었다. 또한, ImageJ 프로그램으로 이미지 분석 및 입자 계수를 자동화하여 수행함으로써, 분석의 수월함과 정확도가 증대되었다.

Fig. 6. The entire procedure of the fast analytical method for quantification of microplastics. This method includes the oxidation, sonication, washing and Nile Red staining, and filtration processes.

본 연구에서 최적화된 미세플라스틱 형광염색 분석법을 대구광역시 관내 3개 하수처리장 유입, 초침, 종침, 방류 공정별 총 15개 지점 샘플에 적용한 결과, 각 하수처리장 처리 공정별 미세플라스틱 형광분석 결과는 다음의 Table 1과 같다. 연구 대상 하수처리장 유입수의 미세플라스틱 농도는 각 하수처리장 별로 큰 차이를 나타내었으나, 미세플라스틱은 하수처리 공정들을 거치면서 안정적으로 제거가 이루어져, 대상 하수처리장 최종 방류수는 8 MPs/L 농도 이하 그리고 제거율 96% 이상으로 나타났다. 하수처리장 공정별로는, 유입 미세플라스틱의 62~80%가 일차침전조에서 제거되고, 89~98%가 생물반응조 및 이차침전조를 거치면서 제거되는 것으로 나타났다. 하수에 포함된 대부분 미세플라스틱이 생물반응조 및 이차침전조에서 미생물 플록과 함께 응집, 침전되어 제거되는 것으로 나타났다.