Mikroplastika, od perli koje su nekada bile uobičajene u kozmetici do istrošenih i polomljenih ostataka smeća, sada je sveprisutna u morskim i unutrašnjim vodama širom sveta. Do danas, međutim, naučnici su se borili da identifikuju koja plastika traje najduže u životnoj sredini i izmeri njihovo izobilje, posebno na manjem kraju opsega veličina gde je najverovatnije da će je konzumirati temeljne vrste blizu dna mreže hrane, poput zooplanktona.
Istraživači iz Bigelov Laboratorije za nauku o okeanu i Univerziteta Minesota Duluth sada su razvili inovativnu analitičku metodu koja kombinuje različite specijalizovane tehnike, uključujući protočnu citometriju, da bi karakterisala i prebrojala ove male vrste mikroplastike.
Tim je testirao tehniku koristeći uzorke vode iz jezera Superior, pružajući važan korak ka budućoj primeni metode. Nalazi su objavljeni u časopisu Limnologi and Oceanographi Methods.
„Ovom metodom ne računamo samo čestice slepo ili se oslanjamo na matematičke modele“, rekla je viša istraživačica u laboratoriji Bigelov Nicole Poulton, jedna od koautora studije. „Zapravo smo u mogućnosti da utvrdimo koliko je plastike prisutno i šta je ta plastika.“
Mikroplastika se kreće od dela širine kose do dužine zrna pirinča i uključuje sve vrste plastičnih jedinjenja. Ove male čestice se često mešaju sa štetnim hemijskim aditivima i mogu da pređu osetljive biološke barijere u mozgu i crevima. Oni takođe mogu delovati kao sunđeri, apsorbujući i transportujući patogene i zagađivače poput ulja.
Toksičnost i uticaj na životnu sredinu ovih čestica zavisi od količine i vrste mikroplastike, od njenog hemijskog sastava do veličine i oblika. Naučnici, međutim, retko imaju sve te informacije.
„Procene rizika od mikroplastike se ne fokusiraju na vrste i veličine plastike za koje mislimo da su zapravo najzastupljenije u životnoj sredini, delom zato što smo loši u merenju,“ rekla je Elizabet Minor, profesorka na Univerzitetu Minesota Dulut. i glavni autor nove studije.
U svom novom pristupu, istraživači prvo obrađuju uzorke vode kako bi uklonili organsku materiju koja se može pomešati sa mikroplastikom i daju uzorke bojom zvanom Nilsko crvena koja mrlje plastiku.
Zatim koriste protočni citometar da poravnaju mikroskopske čestice i udaraju svaku laserom – brzinom od 100s čestica u sekundi – što uzrokuje da obojena mikroplastika svetli, omogućavajući istraživačima da ih odvoje od ostatka uzorak. Protočna citometrija se obično koristi u biomedicinskoj oblasti, ali Centar za vodenu citometriju laboratorije Bigelov, čiji je Poulton direktor, odigrao je ključnu ulogu u proširenju njegove upotrebe u istraživanjima životne sredine.
Za ovu studiju, istraživači su koristili protočni citometar u laboratoriji Bigelov kako bi izolovali i izmerili pojedinačne mikroplastične čestice, a zatim su ih poslali u Minesotu na dalju analizu. Majnorova laboratorija koristila je masenu spektrometriju pirolizne gasne hromatografije, ili piGCMS, popularan alat za određivanje hemijskog sastava i ukupne težine plastičnih uzoraka.
Nakon što su usavršili metodu u laboratoriji, istraživači su je testirali prirodnim uzorcima površinske vode iz jezera Superior. Otkrili su da su čestice veličine od pet do 45 mikrometara zastupljenije – za nekoliko redova veličine – od većih čestica koje se mogu lako izmeriti tradicionalnim metodama. Takođe su otkrili i polietilen i polipropilen, plastiku od koje se sastoje bezbrojni proizvodi od plastičnih kesa za jednokratnu upotrebu do tekstila, što je važan prvi korak za identifikaciju izvora plastičnog zagađenja.
Kontaminacija je veliki izazov na svakom koraku s obzirom na rasprostranjenost plastike u svemu, od laboratorijske opreme do odeće. Čestice ispod pet mikrona su i dalje premale da bi ih istraživači sa sigurnošću mogli nabrojati, jer, na primer, nilska crvena boja stvara male čvrste taloge koje je teško razlikovati od najmanjih delova plastike.
Uprkos ovim ograničenjima, međutim, nova metoda istraživača pruža potpuniju sliku i količine i vrste mikroplastike, u manjem rasponu veličina nego što je to ranije bilo moguće. Takođe naglašava potencijalne prednosti protočne citometrije za brzo brojanje mikroplastike, što bi moglo pomoći da se poboljša primenljivost procena rizika u stvarnom svetu.
„Iako su ljudi zaista zabrinuti za mikroplastiku, mi zapravo još uvek nemamo dobar odgovor na ovaj problem“, rekao je Minor. „Ali smo ovim novim pristupom pogodili ovu slatku tačku gde možemo da počnemo da gledamo stvari preciznije i detaljnije.“
