Zavádění analytické metody pro kvalitativní stanovení mikroplastů ve vodách
DOI:
https://doi.org/10.35933/ENTECHO.2020.004Klíčová slova:
mikroplasty, peroxid vodíku, mikrofiltraceAbstrakt
Přítomnost reziduí plastů v životním prostředí je v poslední době diskutována napříč společností kvůli zamořování oceánů a nedostatečné recyklaci plastových výrobků. Okem nepostřehnutelné mikroplasty, které se do vody dostávají užíváním produktů osobní péče a rozkladem syntetických polymerů nejsou v současnosti dostatečně odstraňovány při úpravě vody a mohou se dostávat do trávicího traktu konzumentů. Zdravotní rizika pro člověka nejsou doposud známá, přesto lze předpokládat, že bude výskyt mikroplastů ve vodách monitorován. Naším cílem bylo vypracování finančně dostupné a dostatečně přesné metody pro následnou analýzu mikroplastů ve vodách, jež by mohla být rutinně prováděna v kontrolních laboratořích. Vzorky vláken byly podrobeny předúpravě sloužící k izolaci syntetických mikrovláken od ostatních materiálů, které mohou způsobit zkreslení kvantitativní analýzy mikroplastů. Byla sledována reakce dvou testovaných materiálů na jejich expozici různým teplotním a oxidačním podmínkám s využitím peroxidu vodíku jako oxidačního činidla a změna barvy vláken. Jako optimální se jeví osmihodinová expozice vzorku v 30% roztoku peroxidu vodíku při teplotě 60 °C s následnou analýzou mikroplastů infračervenou spektroskopií (ATR-IR). Naše výsledky by mohly být využity při vytváření komplexní metodiky kvalitativního a kvantitativního hodnocení mikroplastů.
Reference
Arthur, C.; Baker, J.; Bamford, H. (Ed.), 2009. Proceedings of the international research workshop on microplastic marine debris, NOAA Technical Memorandum. NOAA Marine Debris Division, Silver Spring, MD, USA.
Browne, M. A.; Crump, P.; Niven, S. J.; Teuten, E.; Tonkin, A.; Galloway, T.; Thompson, R., 2011. Accumulation of microplastic on shorelines woldwide: Sources and sinks. Environ. Sci. Technol. 45(21), 9175–9179. https://doi.org/10.1021/es201811s
Cole, M.; Lindeque, P.; Halsband, C.; Galloway, T. S., 2011. Microplastics as contaminants in the marine environment: A review. Marine Pollution Bulletin 62(12), 2588–2597. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2011.09.025
Cox, K. D.; Covernton, G. A.; Davies, H. L.; Dower, J. F.; Juanes, F.; Dudas, S. E., 2019. Human consumption of microplastics. Environ. Sci. Technol. 53(12), 7068–7074. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b01517
EC, 2018. A European strategy for plastics in a circular economy (Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European economic and social committee and the Committee of the regions). European Commission, Brussel.
Eerkes-Medrano, D.; Thompson, R. C.; Aldridge, D. C., 2015. Microplastics in freshwater systems: A review of the emerging threats, identification of knowledge gaps and prioritisation of research needs. Water Research 75, 63–82. https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.02.012
Eriksen, M.; Mason, S.; Wilson, S.; Box, C.; Zellers, A.; Edwards, W.; Farley, H.; Amato, S., 2013. Microplastic pollution in the surface waters of the Laurentian Great Lakes. Marine Pollution Bulletin 77(1), 177–182. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2013.10.007
Free, C. M.; Jensen, O. P.; Mason, S. A.; Eriksen, M.; Williamson, N. J.; Boldgiv, B., 2014. High-levels of microplastic pollution in a large, remote, mountain lake. Marine Pollution Bulletin 85(1), 156–163. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2014.06.001
Frias, J. P. G. L.; Nash, R., 2019. Microplastics: Finding a consensus on the definition. Marine Pollution Bulletin 138, 145–147. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.11.022
Galloway, T. S., 2015. Micro- and Nano-plastics and Human Health, In: Bergmann, M.; Gutow, L.; Klages, M. (Ed.), Marine Anthropogenic Litter. Springer International Publishing, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16510-3_13
Geyer, R.; Jambeck, J. R.; Law, K. L., 2017. Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances 3(7), e1700782. https://doi.org/10.1126/sciadv.1700782
Gigault, J.; Halle, A. ter; Baudrimont, M.; Pascal, P.-Y.; Gauffre, F.; Phi, T.-L.; El Hadri, H.; Grassl, B.; Reynaud, S., 2018. Current opinion: What is a nanoplastic? Environmental Pollution 235, 1030–1034. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.01.024
Kožíšek, F.; Kazmarová, H., 2019. Mikroplasty v životním prostředí a zdraví. Vodní hospodářství 69(9), 1–3.
Leslie, H. A.; Brandsma, S. H.; van Velzen, M. J. M.; Vethaak, A. D., 2017. Microplastics en route: Field measurements in the Dutch river delta and Amsterdam canals, wastewater treatment plants, North Sea sediments and biota. Environment International 101, 133–142. https://doi.org/10.1016/j.envint.2017.01.018
Mason, S. A.; Garneau, D.; Sutton, R.; Chu, Y.; Ehmann, K.; Barnes, J.; Fink, P.; Papazissimos, D.; Rogers, D. L., 2016. Microplastic pollution is widely detected in US municipal wastewater treatment plant effluent. Environmental Pollution 218, 1045–1054. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.08.056
Mintenig, S. M.; Int-Veen, I.; Löder, M. G. J.; Primpke, S.; Gerdts, G., 2017. Identification of microplastic in effluents of waste water treatment plants using focal plane array-based micro-Fouriertransform infrared imaging. Water Research 108, 365–372. https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.11.015
Mintenig, S. M.; Löder, M. G. J.; Primpke, S.; Gerdts, G., 2019. Low numbers of microplastics detected in drinking water from ground water sources. Science of The Total Environment 648, 631-635. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.178
Oßmann, B. E.; Sarau, G.; Holtmannspötter, H.; Pischetsrieder, M.; Christiansen, S. H.; Dicke, W., 2018. Small-sized microplastics and pigmented particles in bottled mineral water. Water Research 141, 307–316. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.05.027
Peets, P.; Kaupmees, K.; Vahur, S.; Leito, I., 2019. Reflectance FT-IR spectroscopy as a viable option for textile fiber identification. Herit Sci 7(1), 93. https://doi.org/10.1186/s40494-019-0337-z
Pivokonský, M.; Čermáková, L.; Novotná, K.; Peer, P.; Cajthaml, T.; Janda, V., 2018. Occurrence of microplastics in raw and treated drinking water. Science of The Total Environment 643, 1644–1651. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.102
Powell, J. J.; Faria, N.; Thomas-McKay, E.; Pele, L. C., 2010. Origin and fate of dietary nanoparticles and microparticles in the gastrointestinal tract. Journal of Autoimmunity, The Environment, Geoepidemiology and Autoimmune Disease 34(3), J226–J233. https://doi.org/10.1016/j.jaut.2009.11.006
Prata, J. C., 2018. Airborne microplastics: Consequences to human health? Environmental Pollution 234, 115–126.
https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.043
Ryan, P. G., 2015. A brief history of marine litter research, In: Bergmann, M.; Gutow, L.; Klages, M. (Ed.), Marine Anthropogenic Litter. Springer International Publishing, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-16510-3_1
Shaw, D. G.; Day, R. H., 1994. Colour- and form-dependent loss of plastic micro-debris from the North Pacific Ocean. Marine Pollution Bulletin 28(1), 39–43. https://doi.org/10.1016/0025-326X(94)90184-8
Su, L.; Xue, Y.; Li, L.; Yang, D.; Kolandhasamy, P.; Li, D.; Shi, H., 2016. Microplastics in Taihu Lake, China. Environmental Pollution 216, 711–719. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.06.036
Thompson, R. C.; Olsen, Y.; Mitchell, R. P.; Davis, A.; Rowland, S. J.; John, A. W. G.; McGonigle, D.; Russell, A. E., 2004. Lost at sea: Where is all the plastic? Science 304(5672), 838–838. https://doi.org/10.1126/science.1094559
Van Cauwenberghe, L.; Devriese, L.; Galgani, F.; Robbens, J.; Janssen, C. R., 2015. Microplastics in sediments: A review of techniques, occurrence and effects. Marine Environmental Research, Particles in the Oceans: Implication for a safe marine environment 111, 5–17. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2015.06.007
Wright, S. L.; Kelly, F. J., 2017. Plastic and human health: A micro issue? Environ. Sci. Technol. 51(12), 6634–6647. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b00423
Wright, S. L.; Thompson, R. C.; Galloway, T. S., 2013. The physical impacts of microplastics on marine organisms: A review. Environmental Pollution 178, 483–492. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.02.031
Záruba, K., 2016. Analytická chemie. Vysoká škola chemicko-technologická, Praha.
Stahování
Publikováno
Jak citovat
Číslo
Sekce
Licence
Copyright (c) 2020 Robert Kvaček, Pavla Šmejkalová, Soňa Hermanová
Tato práce je licencována pod Mezinárodní licencí Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0.
