Artículo de método

Muestreo, identificación y caracterización de la liberación de microplásticos del biberón de polipropileno durante el uso diario

DOI:

10.3791/62545

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24 de julio de 2021

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1AMBER Research Centre and Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN), Trinity College Dublin, 2Department of Civil, Structural and Environmental Engineering, Trinity College Dublin, 3TrinityHaus, Trinity College Dublin, 4School of Chemistry, Trinity College Dublin, 5BEACON, Bioeconomy SFI Research Centre, University College Dublin

* These authors contributed equally

En este artículo

Resumen

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Este estudio detalló un protocolo fiable y rentable para la recogida y detección de microplásticos a partir del uso diario de productos plásticos.

Resumen

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Los microplásticos (MPs) se están convirtiendo en una preocupación global debido al riesgo potencial para la salud humana. Los estudios de casos de productos de plástico (es decir, vasos y hervidores de plástico de un solo uso) indican que la liberación de MP durante el uso diario puede ser extremadamente alta. Determinar con precisión el nivel de liberación de MP es un paso crucial para identificar y cuantificar la fuente de exposición y evaluar/controlar los riesgos correspondientes derivados de esta exposición. Aunque los protocolos para medir los niveles de MP en el mar o el agua dulce han sido bien desarrollados, las condiciones experimentadas por los productos de plástico domésticos pueden variar ampliamente. Muchos productos de plástico están expuestos a altas temperaturas frecuentes (hasta 100 °C) y se enfrían de nuevo a temperatura ambiente durante el uso diario. Por lo tanto, es crucial desarrollar un protocolo de muestreo que imite el escenario real de uso diario para cada producto en particular. Este estudio se centró en biberones de alimentación para bebés a base de polipropileno ampliamente utilizados para desarrollar un protocolo rentable para los estudios de liberación de MP de muchos productos de plástico. El protocolo desarrollado aquí permite: 1) prevención de la contaminación potencial durante el muestreo y la detección; 2) aplicación realista de escenarios de uso diario y recogida precisa de los diputados liberados de los biberones de alimentación de bebés sobre la base de las directrices de la OMS; y 3) determinación química rentable y mapeo topográfico físico de los diputados liberados por los biberones de alimentación de bebés. Sobre la base de este protocolo, el porcentaje de recuperación utilizando poliestireno MP estándar (diámetro de 2 μm) fue de 92,4-101,2%, mientras que el tamaño detectado fue de alrededor del 102,2% del tamaño diseñado. El protocolo que se detalla aquí proporciona un método confiable y rentable para la preparación y detección de muestras de MP, que puede beneficiar sustancialmente los estudios futuros de la liberación de MP de productos de plástico.

Introducción

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La mayoría de los tipos de plásticos no son biodegradables, pero pueden descomponerse en pequeños trozos debido a procesos químicos y físicos como la oxidación y la fricción mecánica1,2. Las piezas de plástico menores de 5 mm se clasifican como microplásticos (MPs). Los diputados son omnipresentes y se encuentran en casi todos los rincones del mundo. Se han convertido en una preocupación mundial debido al riesgo potencial para los seres humanos y la vida silvestre3,4. Hasta la fecha, se han encontrado acumulaciones significativas de MPs en peces, aves,....

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Protocolo

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1. Preparación de agua caliente

  1. Para todos los equipos que entren en contacto con las muestras, utilice vidrio limpio hecho de borosilicato 3.3 para evitar cualquier posible contaminación. Limpie a fondo toda la cristalería.
    Precaución:Los arañazos o manchas de imperfección preexistentes en la cristalería pueden liberar partículas durante el proceso de calentamiento y agitación. Sugerimos que los usuarios revisen la cristalería y eviten el uso de la cristalería rayada. Nuestra comparación de la cristalería hecha de diferentes vidrios (como soda-cal y borosilicato) mostró que el borosilicato 3.3 libera la menor cantidad de partículas de vi....

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Resultados

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Para validar este protocolo, la muestra de agua se preparó mediante la adición de esferas microplásticas de poliestireno estándar (un diámetro de 2,0 ± 0,1 μm) al agua de DI. La cantidad de MP agregada correspondió a 4.500.000 partículas/L, que es similar al nivel de liberación de MP de BFBs. Siguiendo las secciones 2-3 del protocolo, los MPs fueron recogidos con éxito (Figura 4A) y la tasa de recuperación fue de 92.4-101.2%. Esta tasa de recuperación es comparable a un estudio anterior sobr.......

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Discusión

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Aunque el estudio de los parlamentarios en el medio marino y de agua dulce ha sido ampliamente reportado y se ha desarrollado el protocolo estándar pertinente17,el estudio de los productos de plástico de uso diario es un área de investigación emergente importante. Las diferentes condiciones ambientales experimentadas por los productos de plástico para el hogar significan que se necesitan cuidados y esfuerzos adicionales para obtener resultados confiables. El protocolo de estudio debe ser consisten.......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar. La presentación del material en esta publicación no implica la expresión de opinión alguna por parte del Trinity College de Dublín sobre empresas específicas o de productos de ciertos fabricantes y no implica que estén respaldados, recomendados, criticados o de otro modo por el Trinity College de Dublín en lugar de otros de naturaleza similar. Salvo errores y omisiones. Se han tomado todas las precauciones razonables para verificar la información contenida en esta publicación. Sin embargo, el material publicado se distribuye sin garantía de ningún tipo, ya sea expresa o implícita. La responsabilidad de la interpretación y el uso del material recae en el lector. En ningún caso el Trinity College dublinés será responsable de los daños y perjuicios derivados de su uso.

Agradecimientos

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Los autores agradecen el apoyo financiero a Enterprise Ireland (número de subvención CF20180870) y Science Foundation Ireland (números de subvención: 20/FIP/PL/8733, 12/RC/2278_P2 y 16/IA/4462). También reconocemos el apoyo financiero de la Beca de la Escuela de Ingeniería del Trinity College de Dublín y el Consejo de Becas de China (201506210089 y 201608300005). Además, agradecemos la ayuda profesional de la Prof. Sarah Mc Cormack y los equipos técnicos (David A. McAulay, Mary O'Shea, Patrick L.K. Veale, Robert Fitzpatrick y Mark Gilligan, etc.) del Trinity Civil, Structural and Environmental Department y amber Research Centre.

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Diagrama en voladizo AFMNANOSENSORSPPP-NCSTAuD-10Para obtener la topografía tridimensional de PP MPs
Microscopio de fuerza atómicaNovaNT-MDTPara obtener la topografía tridimensional de PP MPs
DetergenteFairy Original1015054Para limpiar el nuevo producto
Filtro de membrana de policarbonato recubierto de oro-PC-0,8 mmmAPC, Alemania0.8um25mmOroPara recolectar microplásticos en el agua y beneficiarse de la prueba Raman
Gwyddion softwareGwyddionGwyddion2.54Para determinar la topografía de MPs
Software ImageJInstitutos Nacionales de Salud de EE. UU.No, de uso gratuitoPara determinar el tamaño de MP
Horno de microondasDe'longhi, Italia815/1195Preparación de agua caliente
Microscopio óptico, x100Mitutoyo, Japón46-147Para encontrar y observar la pequeña
espectroscopia RamanRaman confocal InViaRenishawPara determinar químicamente el PP-MPs
Lecho de agitación-SSL2Stuart, Reino Unido51900-64Para imitar el proceso de mezcla durante la preparación de muestras
Esferas microplásticas de poliestireno estándar Polysciences, Europa64050-15Para validar la robustez de protocolo actual
Pipeta Tansfer con punta de vidrioMacro, Marca26200Para transferir la muestra de agua al filtro de vidrio
Limpiador ultrasónicoWiteg, AlemaniaDH. WUC. D06HPara limpiar la cristalería
Bomba de vacíoILMVAC GmbH105697Para filtrar la muestra de agua
MP Sistema de

Referencias

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  1. Law, K. L., Thompson, R. C. Microplastics in the seas. Science. 345 (6193), 144-145 (2014).
  2. Thompson, R. C., et al. Lost at sea: where is all the plastic. Science. 304 (5672), 838(2004).
  3. Coburn, C.

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