IDENTIFIKÁCIA A ANALÝZA MIKROPLASTOV Z VODNÉHO PROSTREDIA

Vědecké články | 2019 | Chemické listyInstrumentace
GC/MSD, Pyrolýza
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce

Význam tématu


Plasty se v posledních desetiletích rozšířily do všech složek životního prostředí, především díky své ceně a variabilitě vlastností. Mikroplasty (<5 mm) představují nový kontaminant, který snadno proniká do vodních ekosystémů, sedimentů i živočišných tkání a může akumulovat další toxické látky. Standardizované postupy pro jejich odběr, izolaci, identifikaci a kvantifikaci jsou klíčové pro porovnání výsledků mezi laboratořemi i pro zhodnocení jejich ekologického rizika.

Cíle a přehled studie / článku


Autoři shrnují současné metody na izolaci mikroplastů z vody, sedimentu a biologického materiálu a přehledně popisují analytické techniky používané k jejich charakterizaci. Cílem je vytvořit přehledný manuál pro výzkumné i aplikované laboratoře, zdůraznit hlavní limity existujících přístupů a naznačit směry dalšího rozvoje nových metod.

Použitá metodika a instrumentace


Odběr vzorků:
  • povrchová voda (bongo sítě, plovoucí sběrače),
  • vodní sloupec (kónické sítě),
  • sedimenty (flotační láhve, zařízení s jemnými vlnami),
  • biomasa (pitva, enzymatický/chemický rozklad).

Čištění:
  • peroxidová oxidace,
  • kyseliny a zásady,
  • enzymy (proteináza-K, lipáza, celuláza, chitináza).

Identifikace:
  • SEM-EDS (mikroskopie + elementární analýza),
  • FTIR (spektrální otisky, ATR-modul),
  • Ramanova spektroskopie,
  • py-GC-MS (pyrolýza + GC-MS),
  • NMR (rozpuštěné i tuhé stavy).

Hlavní výsledky a diskuse


Autoři poukazují na to, že vizuální třídění vzorků je rychlé a levné, ale spolehlivost necelých 70–75 % vyžaduje potvrzení spektroskopií. FTIR a Raman jsou standardem pro netoxickou identifikaci polymerů, SEM-EDS umožňuje navíc detekci anorganických příměsí. Py-GC-MS poskytuje informace o termické degradaci a složení aditiv, NMR dává detailní molekulární obraz, avšak vyžaduje větší množství a čistotu vzorku. Flotační metody s NaCl, NaI či ZnCl₂ umožňují separovat fragmenty podle hustoty, ale pro lehčí polymery nemusí být vhodné roztoky s nižší hustotou.

Přínosy a praktické využití metody


  • Umožňují kvantifikovat a typově rozlišit mikroplasty v celé škále matrik (voda, sediment, biota).
  • Identifikace přítomnosti dalších kontaminantů (PCB, PAH, kovy, antibiotika) pomocí GC-MS či SEM-EDS.
  • Výsledky lze využít pro hodnocení znečištění, tlakovou mapu kumulace plastů i pro legislativní standardy.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Miniaturizace přenosných extrakčních jednotek (PFE, přenosné flotační přístroje).
  • Selektivní fluorescenční značení (Nile Red) k rychlému screeningu většího množství vzorků.
  • Integrované přístroje TED-GC-MS nebo TGA-GC-MS pro online identifikaci degradátů polymerů i aditiv.
  • Štandardizace metrik a referenčních materiálů pro mezi-laboratorní srovnání.

Závěr


Analýza mikroplastů ve vodním prostředí vyžaduje kombinaci mechanické separace, chemické čistící fáze a deštruktivních i nedestruktivních analytických technik. Pro spolehlivá a reprodukovatelná data je nutný standardní protokol zahrnující kontrolu kontaminace, validaci technik a použití referenčních materiálů. Rozvoj nových metod slibuje rychlejší a přesnější monitoring mikroplastického znečištění.

Použitá instrumentace


  • Skenovací elektronový mikroskop (SEM-EDS)
  • Infračervená spektroskopie s FTIR (vč. ATR modu)
  • Ramanova spektroskopie
  • Pyrolýza spojená s plynovou chromatografií a MS (py-GC-MS)
  • NMR spektroskopie

Reference


  1. Geyer R., Jambeck J. R., Law K. L.: Sci. Adv. 3, e1700782 (2017).
  2. Carpenter E. J., Smith K. L.: Science 175, 1240 (1972).
  3. Hidalgo-Ruz V., Gutow L., Thompson R. C., Thiel M.: Environ. Sci. Technol. 46, 3060 (2012).
  4. Lenz R., Enders K., Stedmon C. A., Mackenzie D. M. A., Nielsen T. G.: Mar. Pollut. Bull. 100, 82 (2015).
  5. ICES/NOAA: Guidelines on microplastic monitoring in marine environments (2017).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

ROZLÍŠENIE IZOMÉRNYCH ZLÚČENÍN POMOCOU VÁKUOVÉHO UV DETEKTORA
VYUŽITIE CHROMATOGRAFICKÝCH METÓD NA CHARAKTERIZÁCIU PRODUKTOV STARNUTIA CELULÓZOVÝCH MATERIÁLOV
VÝSKUM A VÝVOJ NOVÝCH PROCESOV IZOLÁCIE PRCHAVÝCH AROMATICKÝCH LÁTOK Z PRÍRODNÝCH MATERIÁLOV
FALOŠNÉ LIEKY - AKO ICH ODHALIŤ?
FALOŠNÉ LIEKY - AKO ICH ODHALIŤ?
2013||Vědecké články