Bestemmelse af sammensætningen af ​​mikroplast i vand

Fysikere fra Immanuel Kant Baltic Federal University har udviklet og anvendt en metode til at identificere mikroplast indsamlet i havvand. Spektroskopimetoden bestemmer den kemiske sammensætning af forurenende stoffer uanset deres størrelse. Resultaterne blev offentliggjort i Marine Pollution Bulletin .

Al plast, der kommer ind i havvandet, forbliver i havet. Det går ikke i opløsning, bliver kun granuleret, bliver endnu farligere for havdyr og fisk, komme ind i deres kroppe med vand og mad, og akkumuleres i deres organer. I øvrigt, mikroplast er vanskelig at isolere. Det er umuligt at måle den nøjagtige mængde plast i havet. Det er ikke nok at samle det fra overfladen med net, da mikropartikler ofte bevæger sig fra et vandlag til et andet. De eksisterende værktøjer til dyb plastikopsamling er, som regel, ikke i stand til at identificere den dybde, hvormed en prøve blev taget, og uden oplysninger om fordelingen af ​​mikroplast i forskellige vandlag, det er umuligt at forstå, hvordan forureningen breder sig i havet, og hvad den nuværende mængde er. Selv når prøverne indsamles, forskere har stadig svært ved at bestemme den kemiske sammensætning af små polymerpartikler.

Fysikerne i denne nye undersøgelse rapporterer nu en metode til bestemmelse af sammensætningen af ​​mikroplast. De identificerede partikler opsamlet i Østersøen ved hjælp af en ny enhed kaldet PLastic EXplorer (PLEX). Det er udviklet af fysikerne ved Northern Water Problems Institute ved Karelian Research Center ved det russiske videnskabsakademi, sammen med Atlantic Department of Shirshov Institute of Oceanology ved Russian Academy of Sciences. Enheden pumper to til tre kubikmeter havvand i enhver dybde op til 100 meter. Vandet transporteres til et skib, hvor alle faste partikler filtreres fra det. Pumper tilføjes manuelt til filtreringssystemet og vaskes før prøvetagning, og filtre ændres manuelt, såvel. Derfor, PLEX skal have mindst to operatører, en til at overvåge pumpen, og en til at tage sig af filteret.

Brug af den nye enhed, forskerne indsamlede mikroplastprøver fra forskellige niveauer i Østersøen. Yderligere prøver blev samlet manuelt ved kysten. Prøverne gennemgik en detaljeret undersøgelse, og analysens sidste fase var identifikationen af ​​deres kemiske sammensætning. Sådanne fragmenter og tråde er utrolig små (diameteren på fibrene og fragmenterne er 50 mikron eller mindre). Derfor, deres analyse kræver en meget følsom metode. Fysikerne udviklede en metode baseret på Raman -spredningsspektroskopi. Forskellige stoffer spreder uelastisk lys på forskellige måder, og den nye metode afslørede elementerne i hver prøve. Forskerne fandt 33 typer forurenende stoffer i prøverne fra Østersøen, herunder nylon, polyethylen, cellulose, polypropylen, og så videre.

"Spektralanalyse af mikroskopiske polymere partikler er en vanskelig opgave. Farvestoffernes fluorescens i de farvede polymerer, der spredes mest, er et betydeligt problem. Polymeren og farvestoffet har en stærk binding, og man skal skabe specifikke eksperimentelle betingelser for at minimere farvestoffets fluorescens, og på samme tid, at identificere polymerens signal i spektret. I flere tilfælde, mikroskopiske prøver krævede yderligere oprensning og multikomponent -spektralanalyse for at bryde komplekse spektrum (f.eks. dem, der indeholder flere polymerer og et farvestof) i separate dele. Som resultat, Vi har udviklet en metode, der giver os mulighed for klart at identificere den kemiske sammensætning af prøverne. Det viste sig at være ganske nyttigt til anvendt forskning i havfysik, "siger Andrey Zyubin, en senior forskningsassistent ved BFU's videnskabelige og uddannelsesmæssige center.