search
ruРусский
banner
Дом / Новости / Предложение по методу первоначального скрининга для выявления микропластика в морских отложениях
Новости
pageSearch
Последние новости

Предложение по методу первоначального скрининга для выявления микропластика в морских отложениях

Nov 13, 2023Nov 13, 2023

Том 11 научных отчетов, номер статьи: 20651 (2021) Цитировать эту статью

2983 Доступа

1 Цитаты

Подробности о метриках

Морской мусор, который часто называют микропластиком, широко распространен в морской среде, особенно в отложениях, и признан опасным для окружающей среды, поскольку концентрирует загрязняющие вещества, образует биопленки и погружается в морские отложения. В отложениях он может попадать в организм бентоса и оказывать негативное воздействие на более высокие уровни пищевой цепи. В этом исследовании был разработан новый протокол для идентификации микропластика в различных фракциях отложений. Этот протокол сочетал в себе просеивание и окрашивание на основе обычных методов геотехнических/геологических испытаний. Процесс просеивания был основан на обычном тесте на распределение частиц по размерам, а в процессе окрашивания использовались нетоксичные красители. Протокол безопасен и прост в исполнении, поскольку предполагает использование обычного оборудования для геологических/геотехнических испытаний. Новый протокол был успешно использован для окрашивания и классификации различных типов и размеров частиц микропластика из загрязненных отложений. Этот безопасный, простой в использовании и эффективный протокол может послужить основой для нового альтернативного подхода к изучению микропластика, присутствующего в отложениях, который может быть реализован с использованием основных материалов, знакомых инженерам-геотехникам и геологам.

17 целей устойчивого развития (ЦУР), перечисленных в Повестке дня ООН в области устойчивого развития на период до 2030 года, призвали научное сообщество способствовать лучшему пониманию этих тем. ЦУР № 14 включает задачи, учитывающие морскую экосистему, включая морской мусор. Один тип морского мусора, классифицируемый как микропластик, плавает на поверхности моря, откладывается на глубоководном дне или выбрасывается на береговую линию, создавая экологический риск для морской биоты1,2. Этот микропластик может концентрировать токсичные химические вещества, такие как органические соединения, стойкие органические загрязнители3,4 и микроэлементы5,6, а также может еще больше увеличивать экотоксикологические риски, связанные с отложениями. Предыдущие исследования показали, что микропластик широко откладывается на мелководном и глубоководном морском дне. Вудал и др. сообщили, что глубоководные отложения содержат микропластик длиной 2–3 мм и диаметром < 0,1 мм7. Аломар и др. сообщили, что неглубокие отложения содержат микропластик диаметром от 0,063 мм до > 2 мм8. Из-за своих небольших размеров микропластик попадает в организм зоопланктона и переносится на более высокие уровни пищевой цепи, тем самым становясь вредным для морских экосистем3,9. ЦУР № 14.2 направлена ​​на достижение здоровых и продуктивных океанов, что включает в себя оценку воздействия на окружающую среду микропластического мусора, присутствующего в морских отложениях.

Микропластик подразделяется на пять категорий в зависимости от его источника: (1) непосредственное производство, например, средства для очищения лица10, (2) разделенный или фрагментированный крупный пластиковый мусор, который подвергся деградации после воздействия океанской среды11, (3) микроволокна и текстильные изделия из прачечной12. ,13, (4) частицы синтетического каучука, выделяющиеся из автомобильных шин14, и (5) одноразовые пластиковые изделия, такие как пищевые контейнеры, а также рост производства и использования хирургических масок для лица из-за пандемии COVID-1915. Микропластик может загрязнять отложения в прибрежных районах с высокой плотностью населения9. Микропластики, такие как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), полистирол (ПС) и полиамид (ПА), обычно встречаются в речных отложениях16, а ПП, ПЭ и поливинилхлорид (ПВХ) широко распространены в морских отложениях11. ПЭ, ПП и ПС — это промышленные продукты, которые легко распространяются по поверхности моря благодаря своим физическим характеристикам, таким как низкая плотность. Более того, в сочетании с природными частицами, такими как глина, они могут образовывать биопленки. Накопление микроорганизмов на микропластике в биопленках может увеличить их плотность, ускорить их вертикальный транспорт и привести к их погружению в донные отложения17.

 100 °C condition. These results suggest that the staining temperature can affect the staining intensity and be used to roughly classify the plastic species. The possibility of roughly classifying plastic species only based on their staining temperature (60 °C, 80 °C, and > 100 °C) without a chemical analytical machine is one of the advantages of the proposed method./p> 2 mm (mean [D50] = 1.16 mm). Figure 6A shows the particle distribution curve from dredged sediments and Toyoura sand (Japanese standard sand). The particles in the dredged sediments are larger than those in Toyoura sand (ranging from 0.1 to < 1 mm) possibly because the sediments at Shin-Minato port originated from oyster shells and other human-related wastes and are likely to contain a wider range of microplastics/fibers. The red color staining solvent stained the large microplastic particles (> 5.0 mm) in the sieved sediment sample (Fig. 6B). Many large particles are mixed with crushed shells coated with small substances such as clay or biofilms. The results of the staining of air-dried sediments (fractions 1–6) using our proposed method are shown in Fig. 7. The staining process generated small particles from substances coating the sample surface, which generally made the samples turbid and identification of the microplastics difficult. However, despite this turbidity, the proposed method can be used to easily identify plastics sized > 5 mm that are mixed with shiny materials such as shells (Fig. 6B)./p> 2 mm, photographed using an anα5100 Sony camera, (B) fraction 2, particle size 0.85–2 mm, (C) fraction 3, particle size 0.42–0.85 mm, (D) fraction 4, particle size 0.25–0.42 mm, (E) fraction 5, particle size 0.106–0.25 mm, and (F) fraction 6, particle size < 0.106 mm./p> 2.0 mm) could be visually identified and were photographed using a normal camera (α5100 Sony, Japan). Microplastics in this fraction originated from fragmented debris of daily necessities, such as medical press through pack sheets and styrene foams. To observe the particles of fractions 2–6 (Fig. 7B–F), a microscope (BHM series, Olympus Japan) with a charge-coupled device camera (EL310, Wraymer) was used. These fractions mostly contained small-sized particles such as fiber dust and crushed materials from daily waste and were detectable after staining (Fig. 7B–E). The particles of fraction 6 (< 0.106) were cube-shaped and stained red (Fig. 7F). The source of these small particles was identified as contamination from self-precipitated crystals from the staining solvent solution and was separate from the original microplastics or microfibers from the sediment./p> 100 °C) without a chemical analytical machine is one of the advantages of our proposed method./p> 100 °C for PP and PS. In the second experiment, a heat block (dry bath) machine (HDB-2N, As one, Japan) set to three temperature conditions was used to heat the samples for 20 min./p> 2.0 mm, (2) 0.85–2.0 mm, (3) 0.42–0.85 mm, (4) 0.25–0.42 mm, (5) 0.106–0.25 mm, and (6) < 0.106 mm. Three replicates were analyzed from each fraction. Fraction 1 (> 2.0 mm) was rinsed with tap water and placed in a 50-mL glass beaker. The beaker was filled with staining solvent to cover the top of the sample and was kept at 105 °C for 20 min. The applicability of the proposed method was validated by analyzing stained samples from fractions 1 and 2 using ATR-FTIR analysis (Nicolet Summit, ThermoFisher), and the plastic species were confirmed. In ATR-FTIR, an infrared spectra database is used to accurately determine the type of plastic43./p>

Предыдущий: Влияние отдельных абиотических факторов на процесс вылупления артемий в реальных условиях Следующий: Сложные ситуации — благо для науки о полимерах
Отправить запрос
Отправлять