Natuurkundigen van de Immanuel Kant Baltic Federal University hebben een methode ontwikkeld en toegepast om microplastic te identificeren dat in zeewater wordt verzameld. De spectroscopiemethode bepaalt de chemische samenstelling van verontreinigingen, ongeacht hun grootte. De resultaten zijn gepubliceerd in Bulletin over vervuiling van de zee .

Al het plastic dat in zeewater terechtkomt, blijft in de zee. Het valt niet uiteen, wordt alleen gegranuleerd, nog gevaarlijker worden voor zeedieren en vissen, hun lichaam binnendringen met water en voedsel, en zich ophopen in hun organen. Bovendien, microplastic is moeilijk te isoleren. Het is zelfs onmogelijk om de exacte hoeveelheid plastic in de oceaan te meten. Het is niet genoeg om het van de oppervlakte te halen met netten, omdat microdeeltjes vaak van de ene waterlaag naar de andere reizen. De bestaande tools voor diepe plastic inzameling zijn, als een regel, niet in staat zijn om de diepte te identificeren waarop een monster is genomen, en zonder de informatie over de verspreiding van microplastic in verschillende waterlagen, het is onmogelijk om te begrijpen hoe de vervuiling zich in de oceaan verspreidt en wat het huidige volume is. Zelfs wanneer de monsters worden verzameld, wetenschappers vinden het nog steeds moeilijk om de chemische samenstelling van kleine polymeerdeeltjes te bepalen.

De natuurkundigen in dit nieuwe onderzoek rapporteren nu een methode om de samenstelling van microplastic te bepalen. Ze identificeerden deeltjes die in de Oostzee waren verzameld met behulp van een nieuw apparaat genaamd PLAtic EXplorer (PLEX). Het is ontwikkeld door de natuurkundigen van het Northern Water Problems Institute van het Karelian Research Center van de Russische Academie van Wetenschappen, samen met de Atlantische afdeling van het Shirshov Instituut voor Oceanologie van de Russische Academie van Wetenschappen. Het apparaat pompt twee tot drie kubieke meter zeewater op elke diepte tot 100 meter. Het water wordt naar een schip getransporteerd waar alle vaste deeltjes eruit gefilterd worden. Pompen worden handmatig aan het filtratiesysteem toegevoegd en gewassen voordat de monsters worden verzameld, en filters worden handmatig gewijzigd, ook. Daarom, PLEX moet ten minste twee operators hebben, een om de pomp te controleren, en een om voor het filter te zorgen.

Met behulp van het nieuwe apparaat, de onderzoekers verzamelden microplasticmonsters van verschillende niveaus van de Oostzee. Bijkomende monsters werden handmatig verzameld aan de kust. De monsters ondergingen een gedetailleerde studie, en de laatste fase van de analyse was de identificatie van hun chemische samenstelling. Dergelijke fragmenten en draden zijn ongelooflijk klein (de diameter van de vezels en fragmenten is 50 micron of minder). Daarom, hun analyse vereist een zeer gevoelige methodologie. De natuurkundigen ontwikkelden een methode op basis van Raman-verstrooiingsspectroscopie. Verschillende stoffen verstrooien licht inelastisch op verschillende manieren, en de nieuwe methode onthulde de elementen van elk monster. De wetenschappers vonden 33 soorten verontreinigingen in de monsters uit de Oostzee, inclusief nylon, polyethyleen, cellulose, polypropyleen, enzovoort.

"Spectrale analyse van microscopisch kleine polymeerdeeltjes is een moeilijke taak. De fluorescentie van de kleurstoffen in die gekleurde polymeren die het meest verspreid zijn, is een aanzienlijk probleem. Het polymeer en de kleurstof hebben een sterke binding, en men moet specifieke experimentele omstandigheden creëren om de fluorescentie van de kleurstof te minimaliseren, en op hetzelfde moment, om het signaal van het polymeer in het spectrum te identificeren. In meerdere gevallen is microscopische monsters vereisten aanvullende zuivering en spectrale analyse met meerdere componenten om complexe spectrums (bijvoorbeeld die met meerdere polymeren en een kleurstof) in afzonderlijke delen te splitsen. Als resultaat, we hebben een methode ontwikkeld waarmee we de chemische samenstelling van de monsters duidelijk kunnen identificeren. Het bleek heel nuttig te zijn voor toegepast onderzoek van de mariene fysica, " zegt Andrey Zyubin, een senior onderzoeksmedewerker bij het Wetenschappelijk en Educatief Centrum van BFU.