Name: Bildung von Mikro- und Nanoplastik aus Agrarkunststofffolien für den Einsatz in Grundlagenforschung (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-07-27T14:15:00.000+00:00
Duration: 8 min 21 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung von Mikro- und Nanoplastiken aus Polymeren durch kryogene Vermahlung und Nassmahlung für Umweltstudien. Diese effiziente mechanische Methode liefert authentische Modellmaterialien.

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Diese Forschung wurde vom Herbert College of Agriculture, dem Biosystems Engineering and Soil Department und der Science Alliance an der University of Tennessee, Knoxville, finanziert. Darüber hinaus danken die Autoren für die finanzielle Unterstützung durch den USDA Grant 2020-67019-31167 für diese Forschung. Die ersten Rohstoffe für die Herstellung von MNPs aus PBAT-basierter biologisch abbaubarer Mulchfolie wurden freundlicherweise von BioBag Americas, Inc. (Dunevin, FL, USA) und PBAT-Pellets von Mobius, LLC (Lenoir City, TN) zur Verfügung gestellt.

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Diese Methode beschreibt ein effektives Verfahren, das erstmals in einer früheren Veröffentlichung29 beschrieben wurde, um MNPs aus Pellets und Mulchfolien für Umweltstudien herzustellen. Der Zerkleinerungsprozess umfasste kryogene Kühlung (nur für Folien), Trockenmahlen und Nassmahlstufen, um Modell-MNPs herzustellen. Wir haben diese Methode angewendet, um MNPs aus einer Vielzahl von polymeren Rohstoffen herzustellen, darunter Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Polybutyratadipat-Co-Terephthalat...

In den letzten Jahrzehnten haben die weltweit rasant steigende Produktion von Kunststoffen und die unsachgemäße Entsorgung und das fehlende Recycling von Kunststoffabfällen zu einer Umweltverschmutzung geführt, die sich auf marine und terrestrische Ökosysteme ausgewirkt hat 1,2,3. Kunststoffmaterialien sind für die moderne Landwirtschaft unerlässlich, insbesondere für den Anbau von Gemüse, Kleinobst und anderen Sonderkulturen. Ihre Verwendung als Mulchfolien, hohe und niedrige Tunnelabdeckungen, Tropfband und andere Anwendungen zielen darauf ab, den Ernteertrag und die Qualität zu verbessern, die Produktionskosten zu senken und nachhaltige Anbaumethoden zu fördern 4,5. Der zunehmende Einsatz von "Plastikultur" hat jedoch Bedenken hinsichtlich der Bildung, Verteilung und Aufbewahrung von Kunststoffteilen in landwirtschaftlichen Umgebungen aufgeworfen. Nach einem kontinuierlichen Fragmentierungsprozess durch Versprödung durch Umweltzerstörung während der Lebensdauer bilden größere Kunststofffragmente Mikro- und Nanoplastik (MNPs), die im Boden persistieren oder über Wasserabfluss und Wind in benachbarte Gewässer wandern 6,7,8. Umweltfaktoren wie ultraviolette (UV) Strahlung durch Sonnenlicht, mechanische Kräfte von Wasser und biologische Faktoren lösen die plastische Versprödung von umweltverteilten Kunststoffen aus, was zum Zerfall größerer Kunststofffragmente in makro- oder mesoplastische Partikel führt 9,10. Durch die weitere Defragmentierung entstehen Mikroplastik (MPs) und Nanoplastik (NP), die Partikel mittlerer Größe (Nenndurchmesser; dp) von 1-5000 μm bzw. 1-1000 nm bzw.11. Die obere dp-Grenze für NPs (dh eine untere Grenze für MPs) ist jedoch nicht allgemein vereinbart und in mehreren Papieren wird dies als 100 nm12 aufgeführt.
MNPs aus Kunststoffabfällen stellen eine zunehmende globale Bedrohung für die Bodengesundheit und die Ökosystemdienstleistungen dar. Die Adsorption von Schwermetallen aus Süßwasser durch MPs führte zu einer 800-fach höheren Konzentration von Schwermetallen im Vergleich zur Umgebung13. Darüber hinaus stellen MPs in aquatischen Ökosystemen mehrere Stressoren und Schadstoffe dar, indem sie die Lichtdurchdringung verändern, Sauerstoffmangel verursachen und eine Adhäsion an verschiedenen Biota verursachen, einschließlich Penetration und Akkumulation in aquatischen Organismen14.
Neuere Studien deuten darauf hin, dass MNPs die Bodengeochemie und Biota beeinflussen können, einschließlich mikrobieller Gemeinschaften und Pflanzen15,16,17. Darüber hinaus bedrohen NPs das Nahrungsnetz17,18,19,20. Da MNPs im Boden leicht vertikal und horizontal transportiert werden, können sie absorbierte Schadstoffe wie Pestizide, Weichmacher und Mikroorganismen durch den Boden in das Grundwasser oder aquatische Ökosysteme wie Flüsse und Bächetransportieren 21,22,23,24. Herkömmliche Agrarkunststoffe wie Mulchfolien werden aus Polyethylen hergestellt, das nach Gebrauch vom Feld entfernt und auf Deponien entsorgt werden muss. Eine unvollständige Entfernung führt jedoch zu einer erheblichen Ansammlung von Kunststoffabfällen in Böden 9,25,26. Alternativ sind bodenbiologisch abbaubare Kunststoffmulche (BDMs) so konzipiert, dass sie nach Gebrauch in den Boden gepflügt werden, wo sie im Laufe der Zeit abgebaut werden. BDMs verbleiben jedoch vorübergehend im Boden und zerfallen allmählich und fragmentieren sich in MPs und NPs 9,27.
Viele aktuelle umweltökotoxikologische und Schicksalsstudien verwenden idealisierte und nicht repräsentative MP- und NP-Modellmaterialien. Die am häufigsten verwendeten Ersatz-MNPs sind monodisperse Polystyrol-Mikro- oder Nanokugeln, die nicht die tatsächlichen MNPs widerspiegeln, die sich in der Umwelt befinden 12,28. Folglich kann die Auswahl von nicht repräsentativen Abgeordneten und NPs zu ungenauen Messungen und Ergebnissen führen. Aufgrund des Mangels geeigneter Modell-ΜNPs für terrestrische Umweltstudien waren die Autoren motiviert, solche Modelle aus landwirtschaftlichen Kunststoffen herzustellen. Wir berichteten bereits über die Bildung von MNPs aus BDMs und Polyethylenpellets durch mechanisches Mahlen und Mahlen von Kunststoffpellets und Folienmaterialien sowie über die dimensionalen und molekularen Eigenschaften vonMNPs 29. Das vorliegende Papier bietet ein detaillierteres Protokoll für die Herstellung von MNPs, das breiter auf alle landwirtschaftlichen Kunststoffe wie Mulchfolien oder deren pelletierte Rohstoffe angewendet werden kann (Abbildung 1). Hier haben wir beispielhaft eine Mulchfolie und kugelförmige Pellets des biologisch abbaubaren Polymers Polybutylenterephthalat (PBAT) gewählt, um landwirtschaftliche Kunststoffe darzustellen.

<table><tbody><tr><td>Aluminiumschale, 150 mL&nbsp;</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>08-732-103</td><td>Trocknung von gesammelten NPs</td></tr><tr><td>Aluminiumschale, 500 mL</td><td>VWR International, Radnor, PA, USA</td><td>25433-018</td><td>Sammeln von NPs nach dem Nassmahlen</td></tr><tr><td>Zentrifuge</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>Centrific 228</td><td>Behälter für die Zentrifugation</td></tr><tr><td>Förderrohr, #20, 840 & micro; m</td><td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td><td>3383M30</td><td>Siebung der ersten Fraktion während des Mahlens</td></tr><tr><td>Förderrohr, #60, 250 &micro; m</td><td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td><td>3383M45</td><td>Siebung der zweiten Fraktion (3x)&nbsp; während des Mahlens</td></tr><tr><td>Thermomixer,&nbsp; 5350 Mischer</td><td>Eppendorf North America, Enfield, CT, USA</td><td>05-400-200</td><td>Analyse von Siebexperimenten</td></tr><tr><td>FT-IR Spectrum Two, Spektrometer mit abgeschwächtem Totalreflexionsgrad (ATR)</td><td>Perkin Elmer, Waltham, MA, USA</td><td>L1050228&nbsp;</td><td>Messung von FTIR-Spektren</td></tr><tr><td>Glasbecher, 1000 mL</td><td>DWK Life Sciences, Milville, NJ, USA</td><td>02-555-113</td><td>Rühren von MPs-Wasserschlämme vor dem Mahlen</td></tr><tr><td>Glasfrontplatte</td><td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td><td>3383N55&nbsp;</td><td>Frontabdeckung Kunststoff für Wiley Mini Mill</td></tr><tr><td>Glasgefäß, 50 mL</td><td>Uline, Pleasant Prairie, WI, USA</td><td>S-15846P</td><td>Kollektive MPs nach dem Fräsen</td></tr><tr><td>Handschuhfach, Neopren</td><td>Bel-Art-SP Scienceware, Wayne, NJ, USA</td><td>BEL-H500290000</td><td>22-Zoll, Größe 10</td></tr><tr><td>Zetasizer Nano ZS 90 Größenanalysator</td><td>Malvern Panalytical, Worcestershire, UK&nbsp;</td><td>Zetasizer Nano ZS</td><td>Messung von Nanoplastik, das in DI-Wasser dispergiert</td></tr> ist <tr><td>Mikroskopkamera</td><td>Nikon, Tokio,&nbsp; 108-6290, Japan</td><td>Nikon Digital Sight 10</td><td>In Kombination mit dem Olympus-Mikroskop zum Empfangen digitaler Bilder</td></tr><tr><td>Mikroskop</td><td>Olympus, Shinjuku, Tokio, Japan</td><td>Modell SZ 61</td><td>Bildgebung von MPs</td></tr><tr><td>Stickstoffgefäß, Dewargefäße in niedriger Form</td><td>Cole-Palmer, Vernon Hills, IL, USA</td><td>UX-03771-23</td><td>Lagerung von flüssigem Stickstoff während der kryogenen</td></tr><tr><td>Kühlung Accurate Blend 200, 12-stufiger Mixer</td><td>Oster, Boca Raton, FL, USA</td><td>6684</td><td>Einleitung der Zerkleinerung von kryogenisch behandelten PBAT-Folien</td></tr><tr><td>aus Kunststoff, - BioAgri&trade; (Mater-Bi&reg;)</td><td>BioBag Americas, Inc, Dunedin, FL, USA</td><td>0,7 mm dick</td><td>Ausgangsmaterial zur Bildung von MP und NPs, landwirtschaftliche Mulchfolie</td></tr><tr><td>PBAT-Pellets</td><td>Mobius, LLC, Lenoir City, TN, USA</td><td>Durchmesser 3 mm</td><td>Ausgangsmaterial zur Bildung von Mikroplastik (MPs) und Nanoplastik (NPs) durch Trogfräsen und Mahlen</td></tr><tr><td>Zentrifugenröhrchen aus Kunststoff, 50 mL</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>06-443-18</td><td>Zentrifugation von Gülle nach der Nasszerkleinerung</td></tr><tr><td>Kunststoffbehälter, 1000 mL, vorgereinigt, gerade Seite</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>05-719-733</td><td>Sammlung von NPs während und nach dem Nassmahlen</td></tr><tr><td>Polygon Rührstäbchen, Durchmesser = 8 mm, Länge = 50,8 mm &nbsp;</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>14-512-127</td><td>Rühren von MPs-Aufschlämmung vor dem Nassschleifen</td></tr><tr><td>Schere, titangebunden</td><td>Westcott, Shelton, CT, USA</td><td>13901</td><td>Schneiden von ersten PBAT-Folienrohstoffen</td></tr><tr><td>Quadratische Glaszelle mit quadratischer Öffnung und Kappe, 12 mm Außendurchmesser</td><td>Malvern Panalytical, Worcestershire, Vereinigtes Königreich&nbsp;</td><td>PCS1115</td><td>Messung der Partikelgröße von NPs</td></tr><tr><td>Boden aus rostfreiem Stahl, 3 Zoll, Pfanne</td><td>Hogentogler & Co. Inc, Columbia, MD, USA</td><td>8401</td><td>Zum Sieben nach dem Wiley-Fräsen</td></tr><tr><td>Edelstahlsieb, 3 Zoll, Nr. 140 (106 & Mikro; m)</td><td>Hogentogler & Co. Inc, Columbia, MD, USA</td><td>1308</td><td>Zum Sieben nach dem Wiley-Fräsen</td></tr><tr><td>Edelstahlsieb, 3 Zoll, Nr. 20 (850 &micro; m)</td><td>Hogentogler & Co. Inc, Columbia, MD, USA</td><td>1296</td><td>Siebung von MPs nach dem Wiley-Fräsen</td></tr><tr><td>Edelstahlsieb, 3 Zoll, Nr. 325 (45 &micro; m)</td><td>Hogentogler & Co. Inc, Columbia, MD, USA</td><td>1313</td><td>Siebung von MPs nach dem Wiley-Fräsen</td></tr><tr><td>Edelstahlsieb, 3 Zoll, Nr. 60 (250 &micro; m)</td><td>Hogentogler & Co. Inc, Columbia, MD, USA</td><td>1303</td><td>Siebung von MPs nach dem Wiley-Fräsen</td></tr><tr><td>Obere Abdeckung aus Edelstahl, 3 Zoll</td><td>Hogentogler & Co. Inc, Columbia, MD, USA</td><td>8406</td><td>Siebung von MPs nach dem Wiley-Fräsen</td></tr><tr><td>Pinzetten aus Edelstahl</td><td>Global Industrial, Port Washington, NY, USA</td><td>T9FB2264892</td><td>Übertragen von gefrorenen Filmpartikeln aus dem Glas in den Mixer</td></tr><tr><td>Vakuumschrank, Modell 281A</td><td>Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>13-262-50</td><td>Vakuumschrank zum Trocknen von NPs nach dem Nassschleifen</td></tr><tr><td>Reibschleifmaschine, Supermass Colloider</td><td>Masuko Sangyo, Tokyo, Japan</td><td>MKCA6-2J</td><td>Schleifmaschine zum Formen von NPs aus MPS</td></tr><tr><td>Nassschleifstein, Körnung: 297 &mu; m -420 &mu; m</td><td>Masuko Sangyo, Tokio, Japan</td><td>MKE6-46DD</td><td>Schleifstein zur Formung von NPs aus MPs</td></tr><tr><td>Wiley Mini Mill, Rotationsschneidmühle</td><td>Thomas Scientific, Swedesboro, NJ, USA</td><td>NC1346618</td><td>Zerkleinerung von Pellets und Folien in MP und NPs</td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>FTIR-Spektroskopie-Software</td><td>Perkin Elmer, Waltham, MA, USA</td><td>Spektrum 10&nbsp;</td><td>Sammlung von Spektren aus dem ursprünglichen Kunststoff, MP und NP</td></tr><tr><td>Image J, Bildverarbeitungsprogramm</td><td>National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA</td><td>Version 1.53n</td><td>Analyse von digitalen Bildern, die aus der Mikroskopie empfangen wurden&nbsp;</td></tr><tr><td>Mikroskop-Software, ds-fi1 Software</td><td>Malvern Panalytical , Malvern, UK</td><td>Firmware DS-U1 Ver3.10</td><td>Aufzeichnung digitaler Bilder</td></tr><tr><td>Microsoft, Windows, &nbsp; Excel 365, Tabellenkalkulationssoftware</td><td>Microsoft, Redmond, WA, USA</td><td>Office 365</td><td>Berechnung der durchschnittlichen Partikelgröße und Erstellung von FTIR-Spektrenbildern</td></tr><tr><td>JMP-Software, Statistiksoftware</td><td>SAS Institute Inc., Cary, NC, 1989-2021</td><td>Version 15</td><td>Statistische Analyse der Partikelgröße und bestmögliche Anpassung des Datensatzes</td>Unscrambler-Software</tr><tr><td></td><td>Camo Analytics, Oslo, Norwegen</td><td>Version 9.2</td><td>Normalisieren und Umwandeln von FTIR-Spektren in .csv vonat</td></tr></tbody></table>

bildung von mikro- und nanoplastik aus agrarkunststofffolien für den einsatz in grundlagenforschung

Forming Micro-and Nano-Plastics from Agricultural Plastic Films for Employment in Fundamental Research Studies

Mikroplastik (MP) und Nanoplastik (NP), die in landwirtschaftlichen Ökosystemen verteilt sind, können eine ernsthafte Bedrohung für Biota im Boden und in nahe gelegenen Wasserstraßen darstellen. Darüber hinaus können Chemikalien wie Pestizide, die von NPs adsorbiert werden, Bodenorganismen schädigen und möglicherweise in die Nahrungskette gelangen. In diesem Zusammenhang tragen landwirtschaftlich genutzte Kunststoffe wie Kunststoffmulchfolien wesentlich zur Plastikverschmutzung in landwirtschaftlichen Ökosystemen bei. Die meisten grundlegenden Studien über Verbleib und Ökotoxizität verwenden jedoch idealisierte und schlecht repräsentative MP-Materialien wie Polystyrol-Mikrosphären.
Daher haben wir, wie hier beschrieben, ein mehrstufiges Verfahren im Labormaßstab entwickelt, um repräsentative MPs und NPs für solche Studien mechanisch zu bilden. Das Kunststoffmaterial wurde aus handelsüblichen Kunststoffmulchfolien aus Polybutyratadipat-Co-terephthalat (PBAT), die entweder durch kryogene Behandlung (CRYO) oder Umweltverwitterung (W) versprödet wurden, sowie aus unbehandelten PBAT-Pellets hergestellt. Die Kunststoffmaterialien wurden dann durch mechanisches Fräsen zu MPs mit einer Größe von 46-840 μm behandelt, die den Abrieb von Kunststofffragmenten durch Wind und mechanische Maschinen nachahmen. Die Abgeordneten wurden dann in mehrere Größenfraktionen gesiebt, um weitere Analysen zu ermöglichen. Schließlich wurde die 106 μm Siebfraktion einer Nassvermahlung unterzogen, um NPs von 20-900 nm zu erzeugen, ein Prozess, der den langsamen Zerkleinerungsprozess für terrestrische MPs nachahmt. Die Abmessungen und die Form für MPs wurden durch Bildanalyse von Stereomikroaufnahmen bestimmt, und dynamische Lichtstreuung (DLS) wurde verwendet, um die Partikelgröße für NPs zu bestimmen. MPs und NPs, die durch diesen Prozess gebildet wurden, besaßen unregelmäßige Formen, was den geometrischen Eigenschaften von MPs entspricht, die von landwirtschaftlichen Feldern gewonnen wurden. Insgesamt erwies sich diese Zerkleinerungsmethode als effizient für die Bildung von MPs und NPs, die aus biologisch abbaubaren Kunststoffen wie Polybutylenadipat-Co-Terephthalat (PBAT) bestehen, die Mulchmaterialien darstellen, die für die landwirtschaftliche Sonderpflanzenproduktion verwendet werden.

Zur Validierung der experimentellen Verfahrensmethode und Analyse wurden MPs und NPs aus Pellets und Folienmaterialien gebildet und anhand mikroskopischer Bilder nach Größe und Form verglichen. Das in Abbildung 1 beschriebene Verfahren formte effizient MPs und NPs aus biologisch abbaubaren Kunststoffpellets und -folien; Dies wurde durch kryogene Kühlung, Mahlen und Nassmahlen und Charakterisierung erreicht. Der erste Schritt war für umweltverwitterte Folien unnötig, da die Verwitterung zu Ve...

Wir zeigen die Bildung und dimensionale Charakterisierung von Mikro- und Nanoplastik (MPs bzw. NPs) mittels eines schrittweisen Prozesses aus mechanischem Fräsen, Schleifen und bildgebender Analyse.

Bildung von Mikro- und Nanoplastik aus Agrarkunststofffolien für den Einsatz in Grundlagenforschung

Microplastics (MPs) and nanoplastics (NPs) dispersed in agricultural ecosystems can pose a severe threat to biota in soil and nearby waterways. In ...

Anton Astner: Dieses Protokoll beschreibt die Herstellung von technisch hergestelltem Mikro- und Nanoplastik, das aus einer Vielzahl von Polymerrohstoffen wie Pellets und Folien gewonnen wird, die authentische Modellmaterialien darstellen. Diese Methode formt effizient Mikro-Nanoplastik durch ein einfaches mechanisches Verfahren mit kryogenem Mahlen, Brodeln und Nassmahlen, das als Ersatzmaterial für Umweltstudien dienen kann. Um Schaum von der Rolle zu holen und P B A T Schaum in Streifen mit einem Papierschneider zu schneiden, weichen Sie die Fragmente 10 Minuten lang in entionisiertem Wasser ein und überführen das Schaummaterial in einen kryogenen Behälter.Fügen Sie langsam 200 Milliliter flüssigen Stickstoff in einen kryogenen Behälter hinzu, um eingeweichte Schaumfragmente oder Pellets vorsichtig mit einer Stahlpinzette in den kryogenen Behälter zu übertragen. Als nächstes geben Sie gefrorene Schaumfragmente oder Pellets in einen Mixer und verarbeiten für 10 Sekunden. Fügen Sie 400 Milliliter DI-Wasser hinzu und mischen Sie die Schaumwasseraufschlämmung fünf Minuten lang.Slur mit einem Filter in einen Buchner-Trichter geben und eine Stunde lang Vakuum anlegen. Anschließend wird die Probe mit dem Trichter in einen Vakuumofen überführt. Bei 30 Grad Celsius mindestens 48 Stunden trocknen.Polymerfolien- oder Pelletproben wiegen und in ein 50-Milliliter-Glas geben. Legen Sie das rechteckige Lieferrohr mit einem 20-Netz-Samen in den Schlitz vor der rotierenden Schneidemilch und heben Sie das Lieferrohr an, bis es auf den Schaftstift trifft. Positionieren Sie die Glasplatte über der Oberfläche der Fräskammern und sichern Sie sie mit der verstellbaren Klemme.Als nächstes stellen Sie ein 50-Milliliter-Glas unter den Mühlenauslass. Positionieren Sie die verschiebbare Seitenarmstütze auf der Mühle etwas außerhalb der Mitte auf der Frontscheibe und ziehen Sie sie mit dem Neuralbolzen fest. Führen Sie den Trichtertrichter oben auf der Mühle in die Öffnung der oberen Mahlkammer ein.Stecken Sie ein Leitungskabel in eine Steckdose, und drücken Sie den Kabelschalter, um den Mühlenbetrieb zu starten. Füttern Sie die Probe langsam und fügen Sie die nächste Charge Film- oder Pelletfragmente hinzu, nachdem das hörbare Geräusch nachgelassen hat. Nach der Verarbeitung der Folien- oder Pelletfragmente drücken Sie den Kabelschalter, um den Mühlenbetrieb für ca. 20 Minuten zum Abkühlen zu stoppen.Reinigen Sie die Schneidkammer mit Spatel und Borstenbürste und sammeln Sie Partikel im Glasgefäß. Entfernen Sie das 20 Mesh 840 Mikrometer Abgaberöhrchen und ersetzen Sie es durch das 60 Mesh Delivery Röhrchen. Nach Abschluss der ersten Charge wird das gesammelte Material wieder in den Mühlentrichter gegeben.Befolgen Sie das gleiche Verfahren für die 60-Maische-Mahlfraktion. Gewinnen Sie die verbleibenden Partikel in der Kammer zurück und fügen Sie sie der gesammelten Hauptfraktion hinzu. Bereiten Sie eine Aufschlämmung aus Mikroplastik vor.Beginnen Sie, indem Sie di Wasser in ein Glasbecherglas geben und einen Rührstab einführen. Bringen Sie acht Gramm der gesammelten 250 Mikrometer Kunststofffraktion ein. Stellen Sie das Glasbecherglas auf eine Rührplatte und rühren Sie 24 Stunden lang mit 400 Umdrehungen pro Minute magnetisch um.Um die Partikel in Wasser einzuweichen, geben Sie die Partikel in einen Kunststoffbehälter. Füllen Sie zusätzlich zwei Ein-Liter-Plastikbehälter mit Di-Wasser, mit dem liebenswerte Partikel auf dem Trichter der Mühle abgespült werden. Während des Schleifprozesses.Legen Sie Steine mit einer grünen Größe von 46 in die nasse Friktionsschleifmaschine und befestigen Sie die Mittelmutter. Handfest mit einem 17-Millimeter-Schlüssel den Trichter oben aufsetzen und die vier Schrauben mit dem Fünf-Millimeter-Inbusschlüssel befestigen. Stellen Sie ein Ein-Liter-Plastiksammelgefäß unter den Auslass des Colliders.Stellen Sie einen zweiten leeren Ein-Liter-Eimer neben den Auslass, der während der Verarbeitung zum Austausch verwendet wird. Schalten Sie das Gerät ein und stellen Sie das Messgerätspiel vorsichtig ein, indem Sie das Einstellrad im Uhrzeigersinn drehen, was einer positiven Verschiebung von 0,10 Mikrometern von der Nullstellung bis zur Berührung der Schleifsteine entspricht. Als nächstes stellen Sie den flexiblen Messring auf Null und drehen das Rad sofort gegen den Uhrzeigersinn.Standardmäßig ist die Drehzahl auf 1500 Umdrehungen pro Minute eingestellt. Drehen Sie das Einstellrad im Uhrzeigersinn, bis sich die Steine berühren und füllen Sie vorsichtig die Wasser-Nanoplastik-Aufschlämmung in den Trichter. Verringern Sie den Abstand kontinuierlich auf ein Lichtmessgerät von minus 2,0, was einer negativen Verschiebung von 0,20 Mikrometern von der Nullposition nach dem Einbringen der Aufschlämmung entspricht.Sammeln Sie die Gülle, indem Sie die Sammeleimer austauschen. Sobald der Füllstand und der Eimer 0,5 Liter überschreiten, sammeln und führen Sie die Partikel zwischen 30 und 60 Mal höher in die Mühle ein. Durchgänge führen zu einer kleineren Partikelgröße.Waschen Sie liebenswerte Partikel auf dem Trichter mit der vorbereiteten DI-Wasserflasche, um eine geeignete Güllemischung während der Verarbeitung zu ermöglichen. Gewinnen Sie die Gülle zurück und rühren Sie vier Stunden lang bei 400 Umdrehungen pro Minute bei 25 Grad Celsius, damit sie sich gut mischen kann, lassen Sie die Gülle 48 Stunden stehen, um sich zu stabilisieren. Die numerische Analyse ergab die bimodale Partikelgrößenverteilung für Nanokunststoffe, die aus beiden Rohstoffen hergestellt werden.Die Hauptpartikelpopulationen für Nanokunststoffe aus P B A T-Paletten lagen bei etwa 79 bzw. 530 Nanometern, und die entsprechenden Häufigkeitswerte für die Anzahldichte lagen bei 25 bzw. 5%. Auf der anderen Seite besaßen Nanokunststoffe, die aus P B A T-Schäumen gewonnen wurden, Größenmaxima bei etwa 50 und 106 Nanometern mit entsprechenden Anzahldichtefrequenzwerten von 11 bzw. 10%. FTIR R-Ergebnisse für P B A T Nanoplastik zeigt eine deutliche Abnahme der Absorptionswerte zwischen 980 und 1200 Zentimeter invers, was die Auswaschung der Stärkekomponente während der Nassmahlung widerspiegelt.In Übereinstimmung mit früheren Studienbeobachtungen Anton Astner:Für die Mikroplastikbildung aus Kunststofffolien und Pellets induziert die kryogene Vorbehandlung eine Versprödung der Kunststoffe. Es ahmt die Auswirkungen der Umweltverwitterung nach, aber nicht perfekt, was eine beschleunigte Defragmentierung ermöglicht. Das Kryomahlverfahren in Kombination mit dem Nassmahlprozess ermöglicht die Verarbeitung zahlreicher unterschiedlicher Kunststoffrohstoffe zu authentischem Mikro-Nanoplastik, das in Umweltstudien verwendet wird.

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Forschung

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Kunststoff-Folien mit der Bezeichnung "biologisch abbaubar" sind im Handel erhältlich für die landwirtschaftliche Nutzung als Mulch. Bodenbearbeitung stellt eine attraktive Methode zur Verfügung, aber Abbau unter Feldbedingungen ist wenig bekannt. Der Zweck dieser Studie war es, Methoden zur Isolierung von Mutterboden Pilze und Bakterien, die Plastik Mulchfolien nach Feld Bestattung kolonisieren zu entwickeln.

Isolation der Native Soil Mikroorganismen mit Potenzial für den Abbau von biologisch abbaubaren Kunststoff Mulch Films in der Landwirtschaft eingesetzt

Das Protokoll unten beschreibt die Methodik für: Mikroplastik Probenahme auf der Meeresoberfläche, die Trennung von mikro und chemische Identifizierung von Partikeln. Dieses Protokoll ist in Einklang mit den Empfehlungen für Mikroplastik Überwachung durch die MSFD Technical Subgroup am Marine Litter veröffentlicht.

Protokoll für die Mikroplastik Probenahme auf der Meeresoberfläche und Probenanalyse

Mikroplastiken wirken als Vektor potenziell toxischer organischer Verunreinigungen mit unvorhersehbaren Wirkungen. Dieses Protokoll beschreibt eine alternative Methode zur Beurteilung der Konzentrationen von Organochlor-Pestiziden, die an Kunststoff-Pellets adsorbiert sind, und die Identifizierung der chemischen Polymerstruktur. Der Schwerpunkt liegt auf der Druckfluid-Extraktion und der abgeschwächten Totalreflexion Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie.

Extraktion von Organochlor-Pestiziden aus Kunststoff-Pellets und Kunststoff-Typ-Analyse

Die meisten Microplastic Forschung bis jetzt aufgetreten in marinen Systemen wo abgehängte solide relativ niedrig sind. Fokus ist jetzt verschiebt sich auf Süßwasser-Systeme, die hohe Sedimentfracht und Treibgut bieten kann. Dieses Protokoll Adressen sammeln und Analysieren von Microplastic Proben von aquatischen Umgebungen, die hohe hängende solide Lasten enthalten.

Probenahme, Sortieren und Charakterisierung Mikroplastik in aquatischen Umgebungen mit hohen abgehängte Sedimentfracht und große schwimmende Trümmer

Diese Studie beschreibt ein zuverlässiges und kostengünstiges Protokoll für die Sammlung und Erkennung von Mikroplastik aus dem täglichen Gebrauch von Kunststoffprodukten.

Probenahme, Identifizierung und Charakterisierung von Mikroplastik, das aus der Babyflasche aus Polypropylen während des täglichen Gebrauchs frei wird

Hier wird eine Methode vorgestellt, um Mikroplastik aus dem Boden zu extrahieren und deren Polymertypen zu identifizieren. Die Methode wurde hinsichtlich Ausführung, Anwendbarkeit und Kosteneffizienz optimiert. Sie legt eine wissenschaftliche Grundlage für die Standardisierung der Analysemethode zur Identifizierung von Mikroplastik in Böden.

Abtrennung und Identifizierung von konventionellem Mikroplastik aus landwirtschaftlichen Böden

Hier wird eine Methode zur Quantifizierung von Mikro- und Nanoplastik aus Polybutylenadipatterephthalat im Boden mittels Kernspinresonanzspektroskopie beschrieben. Diese Technik verbessert die bestehende Methodik, da sie sich auf die Quantifizierung von Nanoplastik erstreckt und leicht für die Verarbeitung von Umweltproben in großen Mengen angepasst werden kann.

Quantifizierung von Polybutylenadipat-Terephthalat-basierten Mikro- und Nanokunststoffen aus dem Boden mittels Protonenkernspinresonanzspektroskopie

Dieses Protokoll stellt eine skalierbare Methode zur Umwandlung von Lebensmittelabfällen in biologisch abbaubare Polyhydroxyalkanoat (PHA)-Biokunststoffe dar. Es nutzt die gestoppte anaerobe Vergärung für die Vorbehandlung von Lebensmittelabfällen, die halophile mikrobielle Fermentation für die PHA-Biosynthese und ein chemikalienfreies Downstream-Verfahren für die PHA-Rückgewinnung.

Skalierbarer Schritt-für-Schritt-Ansatz für eine nachhaltige Biokunststoffproduktion aus Lebensmittelabfällen

Im Folgenden wird detailliert beschrieben, wie mit Hilfe eines eigens entwickelten patentierten Probenahmesystems Grundwasser aus einem Bohrloch für die Mikroplastikanalytik entnommen wurde. Das Protokoll beschreibt die Methoden zur Probenahme von Mikroplastik aus Bohrlöchern sowie die Trennung und chemische Identifizierung von Mikroplastik.

Probenahme und Identifizierung von Mikroplastik im Grundwasser

Ein micropunching Lithographie Ansatz wurde entwickelt, um Mikro-und Submikron-Muster auf der Oberseite, Seitenwand-und Bodenflächen der Polymer-Substraten zu erzeugen. Sie überwindet die Hindernisse der Strukturierung leitfähiger Polymere und Erzeugung Seitenwand Muster. Diese Methode ermöglicht eine schnelle Fertigung von mehreren Funktionen und ist frei von aggressiven Chemie.

Micropunching Lithographie zur Erzeugung von Mikro-und Submikron-Muster auf Polymersubstrate

Erfahren Sie die Herstellung von Mikro- und Nanoplastiken aus Polymeren durch kryogene Vermahlung und Nassmahlung für Umweltstudien. Diese effiziente mechanische Methode liefert authentische Modellmaterialien.

Bildung von Mikro- und Nanoplastik aus Agrarkunststofffolien für den Einsatz in Grundlagenforschung

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