Mikroplastikleri tespit etmek için yeni bir yöntem test edildi

Bir zamanlar kozmetikte yaygın olarak kullanılan boncuklardan çürüyen çöp kalıntılarına kadar mikroplastikler, dünya çapında deniz ve iç sularda her yerde bulunur hale geldi. Ancak bilim insanları şu ana kadar hangi plastiklerin çevrede daha uzun süre kaldığını belirlemede ve özellikle besin ağının tabanına yakın kilit taşı türlerinin onları tüketme olasılığının daha yüksek olduğu boyut aralığının daha küçük ucundaki bolluklarını ölçmede zorluk yaşadı. zooplankton gibi.

Bigelow Oşinografi Laboratuvarı ve Minnesota Duluth Üniversitesi’nden araştırmacılar, bu küçük mikroplastik türlerini karakterize etmek ve ölçmek için akış sitometrisi de dahil olmak üzere farklı özel teknikleri birleştiren yenilikçi bir analitik yöntem geliştirdiler. Ekip bu tekniği Superior Gölü’nden alınan su örneklerini kullanarak test etti ve bu yöntemin gelecekte uygulanmasına yönelik önemli bir adım attı. Sonuçlar bu ay dergide yayınlandı Limnoloji ve oşinografi yöntemleri.

Bigelow Laboratuvarı’nda kıdemli araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarlarından biri olan Nicole Bolton, “Bu şekilde parçacıkları körü körüne saymıyoruz veya yalnızca matematiksel modellere güvenmiyoruz” dedi. “Aslında ne kadar plastiğin mevcut olduğunu ve bu plastiklerin ne olduğunu belirleyebiliyoruz.”

Mikroplastikler saçın eninin bir kısmından bir pirinç tanesinin uzunluğuna kadar değişir ve her türlü plastik bileşiği içerir. Bu küçük moleküller sıklıkla zararlı kimyasal katkı maddeleri ile karışır ve beyin ve bağırsaklardaki hassas biyolojik engelleri aşabilirler. Ayrıca bir sünger gibi davranarak patojenleri ve yağ gibi kirleticileri emip taşıyabilirler.

Bu parçacıkların toksisitesi ve çevresel etkisi, kimyasal bileşiminden boyutuna ve şekline kadar mikroplastiğin miktarına ve türüne bağlıdır. Ancak bilim insanları bu bilgilerin tümüne nadiren sahip olabiliyor.

Minnesota Duluth Üniversitesi’nden profesör Elizabeth Minor, “Mikroplastik risk değerlendirmeleri, çevrede en yaygın olduğunu düşündüğümüz plastik türlerine ve boyutlarına odaklanmıyor, kısmen bunları ölçmede kötü olmamızdan kaynaklanıyor” dedi. Yeni çalışmanın baş yazarıdır.

Yeni yaklaşımlarında, araştırmacılar önce mikroplastikle karıştırılabilecek organik maddeleri çıkarmak için su numunelerini işliyor, ardından numunelere plastiği lekeleyen Nil kırmızısı adı verilen bir boya aşılıyor. Daha sonra mikroskobik parçacıkları hizalamak için bir akış sitometresi kullanıyorlar ve her birine saniyede 100 parçacık hızında bir lazerle vurarak lekeli mikroplastiklerin yanmasını sağlayarak araştırmacıların bunları diğerlerinden ayırmasına olanak tanıyorlar. Bir örnek. Akış sitometrisi biyotıpta yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak Bolton’un yönettiği Bigelow Laboratuvarı Su Sitometrisi Merkezi, çevresel araştırmalarda kullanımının genişletilmesinde kritik bir rol oynamıştır.

Bu çalışmada araştırmacılar, Bigelow’un laboratuvarında bireysel mikroplastik parçacıkları izole edip ölçmek için bir akış sitometresi kullandılar ve daha sonra bunları daha ileri analiz için Minnesota’ya gönderdiler. Minor’un laboratuvarı, plastik numunelerin kimyasal bileşimini ve toplam ağırlığını belirlemek için yaygın bir araç olan piroliz gaz kromatografisi-kütle spektrometrisini veya pyGCMS’yi kullandı.

Yöntemi laboratuvarda geliştirdikten sonra araştırmacılar, bunu Superior Gölü’nden alınan doğal yüzey suyu örneklerini kullanarak test ettiler. Boyutları 5 ila 45 mikrometre arasında değişen parçacıkların, geleneksel yöntemlerle kolayca ölçülebilen daha büyük parçacıklardan birkaç kat daha fazla olduğunu buldular. Ayrıca, tek kullanımlık plastik torbalardan tekstil ürünlerine kadar sayısız ürünü oluşturan plastikler olan polietilen ve polipropilen plastikleri de buldular; bu, plastik kirliliğinin kaynaklarının belirlenmesinde önemli bir ilk adımdır.

Laboratuvar ekipmanlarından giysilere kadar her şeyde plastiğin yaygın olması nedeniyle kirlilik her adımda büyük bir sorundur. Beş mikrondan küçük parçacıklar araştırmacıların güvenle sayamayacağı kadar küçüktür; örneğin çivit kırmızısı, en küçük plastik parçalarından ayırt edilmesi zor olan çok az katı birikinti üretir.

Bu sınırlamalara rağmen, yeni yöntem araştırmacılara mikroplastiklerin hem miktarı hem de türü hakkında daha önce mümkün olandan daha küçük bir ölçekte daha eksiksiz bir resim sunuyor. Aynı zamanda mikroplastikleri hızlı bir şekilde saymak için akış sitometrisinin potansiyel faydalarını da vurguluyor; bu, risk değerlendirmelerinin gerçek dünyada uygulanabilirliğini artırmaya yardımcı olabilir.

Minor, “İnsanlar mikroplastikler konusunda gerçekten endişe duysa da, bu konuyu henüz iyi bir şekilde ele alamıyoruz” dedi. “Fakat bu yeni yaklaşımla, olaylara daha kesin ve daha detaylı bakmaya başlayabileceğimiz bu güzel noktaya ulaştık.”

Bu çalışmanın laboratuvar ve saha bileşenleri sırasıyla Bigelow Laboratuvarı’nın Sash A. ve Mary M. Spencer Girişimcilik Fonu ve Minnesota Sea Grant tarafından mümkün kılındı.