Forskere udvikler en ny metode til at kvantificere usynlig plast i floder

De nuværende metoder til at tælle plastikforurening i floder er utilstrækkelige og tager ikke højde for de fragmenter, der synker under overfladen, har et hold videnskabsmænd advaret.

Disse 'usynlige' plastikpartikler kan suspenderes under vandlinjen eller synke til flodlejet, hvor de er potentielt skadelige for flodens økologi.

Det internationale team, fra Cardiff University, Karlsruhe Institute of Technology og Deltares, siger, at disse tilsyn skal løses for at etablere basislinjeforureningsniveauer i floder og bestemme succesen af ​​igangværende oprensningsstrategier.

Deres papir, "On the vertical structure of non-buoyant plastics in turbulent transport" offentliggjort i Water Research , beskriver hvordan disse usete plastik bevæger sig i floder og tilbyder en ny metode til at tælle dem.

Hovedforfatter James Lofty, en ph.d. forsker ved Cardiff University's School of Engineering, sagde:"Vores undersøgelse forbedrer vores nuværende forståelse af, hvordan og hvor plastikforurening transporteres i vores floder.

"Dette påvirker vores evne til at kvantificere præcis, hvor meget plastik vores floder indeholder, bestemme hotspots for plastikforurening og begrænser væsentligt effektiviteten af ​​oprydningsstrategier."

Holdet smed over 3.000 almindelige plastikforureningsgenstande, såsom polystyrenkopper og andre fragmenter, ned i store vandkanaler designet til at repræsentere virkelige flodforhold.

Ved hjælp af flere kameraer sporede de prøvernes bevægelser til millimeters nøjagtighed.

Deres analyse viser, at synkende plastik med forskellige former og størrelser kan transporteres på forskellige måder i floder.

Mr. Lofty tilføjede:"I vores undersøgelse demonstrerer vi, hvordan plast synker i forskellige retninger. Dette ændrer markant, hvor hurtigt en partikel synker.

"Tidligere troede man, at plast altid finder en stabil synkende orientering og derfor synker med konstant hastighed.

"Vi har dog vist, at dette ikke er tilfældet for plast, der er fragmenteret og brudt. Dette er vigtigt, da en plastpartikels synkningshastighed er afgørende for at forstå dens transport. Denne opdagelse ændrer markant vores forståelse af, hvordan plast bevæger sig ind. floder."

Disse data blev brugt til at tilpasse fysikbaserede ligninger, som tidligere er udviklet til sedimenter, og som kan forudsige mængden af ​​plastik, der bevæger sig i floder inden for en margin på 10 % nøjagtighed.

Holdet siger, at deres metode kunne give mere nøjagtige skøn over den samlede mængde plastikforurening i floder.

Mr. Lofty sagde:"Der er eksisterende metoder, som kan kvantificere denne type plastikforurening ved hjælp af undervandskameraer eller sonar, men disse kan praktisk talt ikke anvendes i vores floder."

"Vores metode kan bruges i enhver flod på grund af den ved at bruge denne meget velkendte ligning, der også bruges til sedimenter."

Holdet videreudvikler denne metode i rigtige floder og på forskellige typer plast under varierende forhold. De planlægger at samarbejde med industrien for at hjælpe med at give mere realistiske vurderinger af plastikforurening i floder og for at implementere effektiv afbødningspraksis.

Professor Catherine Wilson, en af ​​artiklens medforfattere fra Cardiff University's School of Engineering, sagde:"Vores forskning belyser, hvor meget plastikaffald, der synker ned i flodlejet og rejser uopdaget i floder.

"Kombineret med vores eksisterende viden om, hvordan sedimenter bevæger sig i floder, kunne vores nye metode give et mere realistisk billede af plastikforurening i vores floder og, vigtigst af alt, hvor vi skal fokusere ressourcerne i plastoprensningsstrategier."

Flere oplysninger: James Lofty et al., Om den vertikale struktur af ikke-flydende plast i turbulent transport, Vandforskning (2024). DOI:10.1016/j.waters.2024.121306

Journaloplysninger: Vandforskning

Leveret af Cardiff University