Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Αριάδνη Αργυράκη, Καθηγήτρια, Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Λαμβάνοντας υπόψη την εκτιμώμενη μέγιστη ποσότητα των 300 χιλιάδων τόνων μικροπλαστικών (MPs) που απελευθερώνονται ετησίως στην ΕΕ και τη σπανιότητα των συστηματικών ερευνών για τα MPs, η παρακολούθηση και η διαχείριση των πιθανών κινδύνων τους εμπεριέχουν σημαντικές προκλήσεις για ερευνητές και κυβερνήσεις σε όλο τον κόσμο. Κυρίως λόγω του μικρού μεγέθους και της σύνθεσής τους, της έλλειψης τυποποίησης στις μεθόδους για την δειγματοληψία και ανάλυση, τις μονάδες αναφοράς και τις διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου των μετρήσεων. Η γεωχημική έρευνα στο πεδίο αυτό χαρακτηρίζεται από σημαντικές προκλήσεις για τη σύνθεση των ερευνητικών ευρημάτων, την ερμηνεία των δεδομένων και την εξαγωγή σημαντικών συμπερασμάτων. Επιπλέον, μέχρι σήμερα η κύρια εστίαση της έρευνας αφορά στην ανάπτυξη μεθόδων για την εκτίμηση της ποσότητας και του τύπου των MPs στο θαλάσσιο περιβάλλον. Τα τυποποιημένα πρωτόκολλα για την ανάκτηση και χαρακτηρισμό των MPs στα εδάφη βρίσκονται ακόμα σε πρωταρχικό στάδιο, αν και έχει βρεθεί ότι τα μικροπλαστικά σωματίδια στο έδαφος χαρακτηρίζονται από αυξημένη ικανότητα απορρόφησης λόγω της μεγάλης ειδικής επιφάνειάς τους· έτσι, απορροφούν τυπικούς ρύπους του εδάφους όπως μέταλλα και μεταλλοειδή, διευκολύνοντας τη διασπορά τους στο περιβάλλον. Σε αυτή τη μελέτη, επιλέχθηκαν δείγματα εδάφους από το συστηματικό σύνολο δεδομένων εδάφους στην περιοχή της Αττικής, που λήφθηκαν από βάθη 0-20 cm και 20- 40 cm. Διεξάχθηκαν πειράματα ελεγχόμενου εμπλουτισμού (spiking experiment) όπου χρησιμοποιήθηκε σύνθετο μείγμα εδάφους που συλλέχθηκε σε δασικές περιοχές με τη προσθήκη μετρημένων σύνθετων πολυμερών με ελεγχόμενη άλεση για τη μείωση μεγέθους τους. Δοκιμάστηκαν διάφορες τεχνικές επεξεργασίας και διαχωρισμού για να βελτιωθεί η ανάκτηση και να διευκολυνθεί ο χαρακτηρισμός των μικροπλαστικών σε ένα ελεγχόμενο πείραμα. Συγκρίθηκαν διαφορετικά διαλύματα για την χώνευση των οργανικών σωματιδίων, ως προς την αποτελεσματικότητα αποσύνθεσης συσσωματωμάτων, συμπεριλαμβανομένων των διαλυμάτων: Strand (0,67 mol/l NaClO, 0,45 mol/l KOH), KOH (2,6%), H2O2 (30%), και χώνευσης μέσω παγκρεατικών ενζύμων. Η αφαίρεση ορυκτών σωματιδίων περιλάμβανε το διαχωρισμό πυκνότητας με υπέρκορα διαλύματα NaCl και ZnCl2 και του φιλτραρίσματος για την ανάκτηση υπολειπόμενων πλαστικών και μη σωματιδίων. Για τον εντοπισμό και τον χαρακτηρισμό των MPs χρησιμοποιήθηκαν αναλυτικές μεθόδοι, όπως η οπτική παρατήρηση μέσω μικροσκοπίου, FTIR και Raman φασματοσκοπία για την αξιολόγηση των ανακτημένων μικροπλαστικών και υπολειπόμενων οργανικών σωματιδίων. Όλες οι μέθοδοι επεξεργασίας μείωσαν επιτυχώς ορισμένα συσσωματώματα οργανικής ύλης και αμφότερα τα διαλύματα χλωρίου ήταν αποτελεσματικά στον διαχωρισμό ελαφρύτερων πλαστικών σωματιδίων όπως το πολυαιθυλένιο (PE) και το πολυστυρένιο (PS) από οργανικά και ανόργανα σωματίδια. Ειδικότερα, παρά την υψηλότερη πυκνότητά τους, τα σωματίδια PVC, PET και ελαστικών αυτοκινήτων εξακολουθούσαν να ανακτώνται και από τα δύο διαλύματα πυκνότητας μέσω παρατηρήσεων με τη χρήση οπτικού μικροσκοπίου.Ωστόσο, τα διαλύματα KOH και Strand δεν αποσύνθεσαν οργανικά συσσωματώματα. Για μια ολιστική μελέτη είναι σημαντικό να συνεχιστεί η πειραματική διαδικασία με τη χρήση FTIR ανάλυσης για την καταμέτρηση είτε φυσικών είτε ανθρωπογενών οργανικών πολυμερών, προκειμένου να εφαρμοστούν οι διάφοροι μέθοδοι ανάκτησης σε δείγματα εδάφους με αγνώστου μόλυνση από μικροπλαστικά.
Λέξεις-κλειδιά:
Μικροπλαστικά, Ρύπανση, Μέθοδοι χαρακτηρισμού, Διαχωρισμός πυκνότητας
