science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kleine microplastics glippen niet meer door de kieren met nieuwe detectiemethode

De uitzonderlijke eigenschappen van kunststoffen, zoals hun chemische, licht- en temperatuurbestendigheid, in combinatie met de lage kosten en het gemak van fabricage hebben ze de afgelopen decennia tot een van de meest populaire en meest gebruikte materialen gemaakt. Het wijdverbreide gebruik van kunststoffen in het dagelijks leven heeft geleid tot een toenemende wereldwijde productie, gaat helaas ook gepaard met een aanzienlijke ophoping van plastic zwerfvuil in het milieu. in 2017, werd gemeld dat ongeveer 6, Tussen 1950 en 2015 is 300 miljoen ton plastic afval geproduceerd. rond 5, 000 miljoen ton waarvan geaccumuleerd op stortplaatsen en de natuurlijke omgeving.

Het milieuafval ondergaat verweringsprocessen, zoals fragmentatie en degradatie, het genereren van kleinere deeltjes. Deze plastic deeltjes zijn geclassificeerd op basis van hun grootte, hoewel er tot dusver geen definitieve geharmoniseerde definitie is uitgevaardigd. In het algemeen, microplastics (MP's) worden geacht een groottebereik te hebben tussen 1 µm en 5 mm ( <5 mm), terwijl de term nanoplastics (NP's) de voorkeur heeft als de grootte is <1 µm. Voor parlementsleden, een aanvullend onderscheid is gesuggereerd tussen kleine (1 µm-1 mm) en grote (1 mm tot 5 mm) MP's.

Er is een toenemende bezorgdheid over de ecologische impact, vooral die veroorzaakt door de kleinste variëteit van deze plastic microdeeltjes, omdat deze een grotere oppervlakte-tot-maatverhouding hebben, mogelijk de adsorptie van verontreinigingen verbeteren, en vertonen een verhoogde biologische beschikbaarheid vanwege hun vermogen om biologische barrières te passeren, weefsels binnendringen en zich ophopen in organen. Als resultaat, Kamerleden kunnen ernstige nadelige effecten hebben in verschillende milieucompartimenten en op de menselijke gezondheid, verergerd door het feit dat afbraak van grotere deeltjes in kleinere ertoe leidt dat er veel meer deeltjes aanwezig zijn - het volume van één deeltje met een diameter van 1 mm is gelijk aan dat van 1, 000, 000, 000 deeltjes met een diameter van 1 µm. Actueel, echter, er is geen "universele" rechttoe rechtaan techniek die een volledige karakterisering van parlementsleden biedt. In feite, veel monitoringprogramma's geven alleen gegevens over de grotere parlementsleden, zodanig dat hoogstwaarschijnlijk alleen het topje van de "microplastic ijsberg" wordt gezien.

Een team van onderzoekers van de Universiteit Gent (UGent) en VITO (een onafhankelijke Vlaamse onderzoeksorganisatie op het gebied van cleantech en duurzame ontwikkeling) heeft nu een methode ontwikkeld op basis van het gebruik van ICP-massaspectrometrie (ICP-MS), een techniek die normaal wordt gebruikt voor de bepaling van metalen en metalloïden op (ultra)sporenniveaus.

De ontwikkelde aanpak is gebaseerd op de ultrasnelle bewaking van transiënte signalen (met een detectorverblijftijd van slechts 100 µs) bij gebruik van een quadrupool-gebaseerde ICP-MS-eenheid in de zogenaamde single-event-modus en het registreren van de signaalpieken die worden geproduceerd door individuele microdeeltjes door de signaalintensiteit te bewaken bij een massa-tot-ladingverhouding (m/z) van 13 ( 13 C + ). Met ICP-MS zijn sferische polystyreenmicrosferen van 1 en 2,5 µm - om MP's van plastic afval na te bootsen - gedetecteerd. waarmee het potentieel van de techniek wordt aangetoond voor het verstrekken van informatie over de massaconcentratie (concentratie van C per volume water), deeltjesaantaldichtheid (aantal deeltjes per volume water) en grootteverdeling van de aanwezige MP's.

Verder onderzoek is nodig voordat de nieuw geïntroduceerde methode in routine kan worden gebruikt, gericht op het detecteren en karakteriseren van MP's van nog kleinere afmetingen (en dus ook op de nanodeeltjes) en de ontwikkeling van adequate monstervoorbereidingstechnieken om plastic microdeeltjes te scheiden van fragmenten van dierlijke of plantaardige oorsprong. Ondanks de noodzaak van verdere optimalisatie, de introductie van deze nieuwe methode wordt als een doorbraak beschouwd omdat de techniek het potentieel heeft om cruciale informatie te verschaffen die nodig is in studies over de milieu-impact van parlementsleden en hun invloed op de menselijke gezondheid, terwijl een hoge monsterdoorvoer wordt aangetoond.