Forbedring af estimeringen af ​​mikroplastikkoncentrationer i ferskvandsmiljøer

Omfanget af plastikforurening forbliver stort set skjult i form af mikroplast (MP'er):plastikpartikler med en diameter på mindre end 5 mm. Da plast er langsomme til at nedbrydes, fragmenteres de til små partikler, der ender med at forurene hele økosystemer. I årene efter deres opdagelse i begyndelsen af ​​1970'erne er parlamentsmedlemmer blevet en allestedsnærværende og global bekymring. Parlamentsmedlemmer findes i land, luft, vand og den mad, vi spiser, især fisk og skaldyr. Dette skyldes, at ferskvandskilder, såsom floder, ofte fører MP'er ud i havene, hvor de akkumuleres.

På trods af dens udbredelse er der dog i øjeblikket ingen standardprocedure til at måle og kvantificere MP-koncentrationen i floder. Planktonnet, der oprindeligt er designet til at indsamle planktonprøver, bruges almindeligvis til at fange MP'er i floder. For at forhindre disse net i at blive tilstoppet og sikre en stor prøvestørrelse, indsamles flere prøver på faste steder langs floden, og MP-koncentrationen beregnes som gennemsnittet af alle prøveudtagningsresultaterne. De fleste undersøgelser tager dog ikke højde for usikkerheder og prøveudtagningsfejl, hvilket resulterer i en fejlagtig vurdering af MP-koncentrationer, især med hensyn til mængden af ​​prøver, der kræves til nøjagtige MP-vurderinger.

Nu, i en nylig undersøgelse offentliggjort i Environmental Pollution , Dr. Mamoru Tanaka og professor Yasuo Nihei fra Tokyo University of Science sammen med lektor Tomoya Kataoka fra Ehime University i Japan har forbedret estimeringen af ​​MP-koncentrationen ved at tage højde for variabiliteten mellem estimeringer opnået fra forskellige prøver. Variansen kan hjælpe med at estimere det passende antal prøver, der kræves til en nøjagtig repræsentation af MP-kontamination. "Til en prøvetagning på stedet af mikroplastik har vi foreslået en metode til at bestemme det passende antal iterationer i hver forureningssituation," siger Dr. Tanaka.

Derudover kan variansen give indsigt i, hvordan MP'er er fordelt i vandområdet. For eksempel, hvis de er ensartet fordelt i floden, ville varianserne mellem prøverne være lave. På den anden side ville en høj varians indikere en ikke-ensartet sammenklumpet fordeling.

For at evaluere varianserne mellem prøverne i MP-koncentration lånte forskerne en anden metode, der oprindeligt var beregnet til zooplankton. "Det viser sig, at de numeriske koncentrationsområder for flodmikroplast overlapper dem for zooplankton," forklarer Dr. Tanaka om ligheden mellem både prøvetagningsproceduren og koncentrationsestimaterne mellem MP'er og zooplankton. Ifølge denne metode er inter-sample varians proportional med gennemsnittet eller middelværdien af ​​koncentrationsestimaterne.

For MP-koncentrationerne indsamlede holdet 10 prøver i planktonnet på to steder langs Ohori-floden og Tone-unga (Unga) kanalen i Chiba, Japan - to vandområder, der strømmer gennem byområder og indeholder en høj koncentration af plastikaffald. De identificerede i alt 1333 MP-partikler på prøveudtagningsstederne. De gennemsnitlige koncentrationer af MP'erne, som blev målt til at være 5,23 partikler/m ³ i Ohori og 15,22 partikler/m ³ i Unga, var højere end det rapporterede gennemsnit af parlamentsmedlemmer i japanske floder (4,3 partikler/m ³ ). Desuden matchede de beregnede gennemsnit og varians på begge steder med en simpel lineær regression. "Variansen steg støt med en stigning i de gennemsnitlige numeriske koncentrationer," påpeger Dr. Tanaka. Regressionsanalyse antydede endvidere, at MP'erne i floderne ikke interagerer med hinanden, hvilket resulterer i tilfældige partikelfordelinger.

Vigtigst af alt fandt holdet, at ved høje MP-koncentrationer er to replikatprøver tilstrækkelige til at måle MP-koncentrationerne nøjagtigt. "Vi fandt ud af, at gennemsnittet af to replikater opretholdt tilstrækkelig præcision på mindre end 30 % til forhold med høje koncentrationer på mere end 3 partikler/m ³ ," siger Dr. Tanaka.

Problemet med parlamentsmedlemmer er blevet anerkendt i de senere år, og forskellige lande, herunder Japan, har vedtaget lovgivning for at sikre bedre overvågning og kontrol af parlamentsmedlemmer i miljøet. I dette lys kan denne undersøgelse bidrage til at forbedre stikprøvemetoden og reducere den tid og de ressourcer, der investeres i MP vurderingsundersøgelser. + Udforsk yderligere

Ubemandet overfladefartøj gør det nemt og overkommeligt at studere havet