science >> Wetenschap >  >> Natuur

Verbetering van de schatting van microplasticconcentraties in zoetwateromgevingen

De meeste plastics komen in de oceanen terecht en fragmenteren in kleine microplastic deeltjes. Ondanks dat het een wereldwijd probleem is, ontbreekt een standaard beoordelingsprotocol voor microplasticvervuiling. In een nieuwe studie hebben TUS-wetenschappers dit probleem nu aangepakt door een methode voor te stellen die de bemonsteringsvereisten schat voor een nauwkeurige beoordeling van microplastische verontreiniging in rivieren. Krediet:Snemann van Openverse

De mate van plasticvervuiling blijft grotendeels aan het zicht onttrokken in de vorm van microplastics (MP's):plastic deeltjes met een diameter kleiner dan 5 mm. Omdat kunststoffen langzaam worden afgebroken, fragmenteren ze in kleine deeltjes die uiteindelijk hele ecosystemen vervuilen. In de jaren sinds hun ontdekking in het begin van de jaren zeventig zijn parlementsleden een alomtegenwoordig en wereldwijd probleem geworden. Parlementsleden zijn te vinden in land, lucht, water en het voedsel dat we eten, vooral zeevruchten. Dit komt omdat zoetwaterbronnen, zoals rivieren, vaak MP's naar de oceanen voeren, waar ze zich ophopen.

Ondanks de alomtegenwoordigheid is er momenteel echter geen standaardprocedure om MP-concentratie in rivieren te meten en te kwantificeren. Planktonnetten, oorspronkelijk ontworpen om planktonmonsters te verzamelen, worden vaak gebruikt om MP's in rivieren te vangen. Om verstopping van deze netten te voorkomen en een grote steekproefomvang te garanderen, worden meerdere monsters verzameld op vaste locaties langs de rivier en wordt de MP-concentratie berekend als het gemiddelde van alle bemonsteringsresultaten. De meeste onderzoeken houden echter geen rekening met onzekerheden en monsterfouten, wat resulteert in een foutieve beoordeling van MP-concentraties, met name wat betreft de hoeveelheden monsters die nodig zijn voor nauwkeurige MP-beoordelingen.

Nu, in een recente studie gepubliceerd in Environmental Pollution , hebben Dr. Mamoru Tanaka en professor Yasuo Nihei van de Tokyo University of Science samen met universitair hoofddocent Tomoya Kataoka van de Ehime University in Japan de schatting van de MP-concentratie verbeterd door rekening te houden met de variabiliteit tussen schattingen verkregen van verschillende monsters. De variantie kan helpen bij het schatten van het juiste aantal monsters dat nodig is voor een nauwkeurige weergave van MP-verontreiniging. "Voor een on-site bemonstering van microplastics hebben we een methode voorgesteld om het juiste aantal iteraties in elke besmettingssituatie te bepalen", zegt Dr. Tanaka.

Daarnaast kan de variantie inzicht geven in de verdeling van MP's in het waterlichaam. Als ze bijvoorbeeld gelijkmatig in de rivier zijn verdeeld, zouden de verschillen tussen de monsters klein zijn. Aan de andere kant zou een hoge variantie wijzen op een niet-uniforme geklonterde verdeling.

Om de variaties tussen monsters in MP-concentratie te evalueren, leenden de wetenschappers een andere methode die oorspronkelijk bedoeld was voor zoöplankton. "Het blijkt dat de numerieke concentratiebereiken van microplastics in rivieren die van zoöplankton overlappen", legt Dr. Tanaka uit, met betrekking tot de gelijkenis van zowel de bemonsteringsprocedure als de concentratieschattingen tussen MP's en zoöplankton. Volgens deze methode is de variantie tussen monsters evenredig met het gemiddelde of gemiddelde van de concentratieschattingen.

Voor de MP-concentraties verzamelde het team 10 monsters in planktonnetten op twee locaties langs de Ohori-rivier en het Tone-unga (Unga) kanaal in Chiba, Japan - twee waterlichamen die door stedelijke gebieden stromen en een hoge concentratie plastic afval bevatten. Ze identificeerden in totaal 1333 MP-deeltjes op de bemonsteringslocaties. De gemiddelde concentraties van de MP's, die werden gemeten als 5,23 deeltjes/m 3 in de Ohori en 15,22 deeltjes/m 3 in de Unga, waren hoger dan het gerapporteerde gemiddelde van MP's in Japanse rivieren (4,3 deeltjes/m 3 ). Bovendien kwamen de berekende gemiddelden en variantie op beide locaties overeen met een eenvoudige lineaire regressie. "De variatie nam gestaag toe met een toename van de gemiddelde numerieke concentraties", benadrukt Dr. Tanaka. Regressieanalyse suggereerde verder dat de MP's in de rivieren geen interactie met elkaar hebben, wat resulteert in willekeurige deeltjesverdelingen.

Het belangrijkste is dat het team ontdekte dat bij hoge MP-concentraties twee replicamonsters voldoende zijn om de MP-concentraties nauwkeurig te meten. "We ontdekten dat het gemiddelde van twee replica's voldoende nauwkeurigheid van minder dan 30% behield voor omstandigheden met hoge concentraties van meer dan 3 deeltjes/m 3 ", zegt Dr. Tanaka.

Het probleem van parlementsleden is de afgelopen jaren erkend en verschillende landen, waaronder Japan, hebben wetgeving aangenomen om te zorgen voor een betere monitoring en controle van parlementsleden in het milieu. In dit licht zou deze studie kunnen helpen de steekproefmethodologie te verbeteren, waardoor de tijd en middelen die worden geïnvesteerd in MP-beoordelingsenquêtes, worden verminderd. + Verder verkennen

Onbemande oppervlaktevoertuig maakt het bestuderen van de oceaan gemakkelijk en betaalbaar