כאן, אנו מספקים תיאור מפורט של דגימת מי תהום מקידוח לניתוח מיקרופלסטיק באמצעות מערכת דגימה מוגנת בפטנט שפותחה למטרה זו. הפרוטוקול מפרט את השיטות לדגימת מיקרופלסטיק מקידוחים, כמו גם את ההפרדה והזיהוי הכימי של מיקרופלסטיק.
במאמר זה
סיכום
תקציר
זיהום מיקרופלסטיק במי תהום נותר לא מדווח באופן משמעותי בספרות המדעית. מאמר זה מציג פרוטוקול מקיף המתאר את המתודולוגיה לדגימת מי תהום מקידוחים, כמו גם את שלבי ההפרדה והניתוח של מיקרופלסטיק. הוא מספק תיאור נרחב של מערכת דגימת סינון שתוכננה במיוחד למטרה זו, יחד עם הליך הדגימה המפורט. בנוסף, הוא מציג את ניתוח המעבדה של חלקיקי מיקרופלסטיק, כולל אפיונם על סמך גודל, צורה, צבע, שקיפות ומבנה כימי באמצעות ספקטרוסקופיה אינפרא אדום של טרנספורמציה פורייה מוחלשת (ATR-FTIR) וספקטרוסקופיה מיקרו-FTIR. נדונים גורמים שיכולים להשפיע על התוצאות, ותשומת לב מיוחדת מוקדשת למניעת זיהום של דגימות. המתודולוגיה המתוארת לוקחת בחשבון גם את הדרישות של נספח החלטת הנציבות (EU) 2024/1441 מיום 11 במרץ 2024, המשלימה את הוראה (EU) 2020/2184 של הפרלמנט האירופי והמועצה. פרוטוקול כתוב מקיף זה, המלווה בהנחיית וידאו, נועד לתמוך בפיתוח מתודולוגיה מסונכרנת לניטור מיקרופלסטיק במי תהום או במי שתייה. משאב זה יעניין חוקרים בתחום המיקרופלסטיק ברחבי העולם.
מבוא
בשנים האחרונות, מיקרופלסטיק (MPS) זוהה כמזהם סביבתי חשוב. בשל הפוטנציאל שלהם להיכנס לאטמוספירה, חברי הפרלמנט הם חלק ממחזור המים1. שקיעה אטמוספרית ונגר עילי הם המסלולים העיקריים שדרכם חברי פרלמנט נכנסים למים עיליים2. מקורם של חברי הפרלמנט הוא ממקורות יבשתיים ומימיים שונים, כאשר מקורות יבשתיים תורמים ל-80%מהכמות הכוללת שלהם. עם כניסתם למערכות אקולוגיות ימיות, רוב חברי הפרלמנט היבשתיים מועברים לאוקיינוסים דרך נהרות. חברי הפרלמנט הנותרים ממשיכים להתקיים בסביבות מים מתוקים, עם מים עיליים באזורים מאוכלסים בצפיפות ועירוניים - המאופיינים בזמני שהייה ארוכים במים והשפעה אנתרופוגנית משמעותית - המציגים רמות גבוהות יותר של זיהום MP. מים עיליים יכולים להתחבר גם למי תהום באפיקי נהרות, מישורי הצפה, ביצות ומעיינות4.
למרות שמחקרים שנערכו בבתי גידול של מים מתוקים היוו פחות מ-4% מהספרות הזמינה בשנת 20185, ההכרה הגוברת בצורך להבין טוב יותר מקורות MP בסביבות מימיות הניעה מאז עלייה ניכרת במחקרים המתמקדים במערכות מים מתוקים6. בעוד שמספר המחקרים על מי תהום נותר מוגבל, עדויות לנוכחות חברי פרלמנט במי תהום תועדו היטב. מכיוון שמי תהום הם המקור החשוב ביותר למים מתוקים בעולם, ומספקים ליותר משני מיליארד אנשים גישה למי שתייה בטוחים, מים לשימוש ביתי, חקלאי ותעשייתי,נוכחותם של חברי פרלמנט במי תהום מעלה שאלות חדשות לגבי בטיחות מי תהום במאהה-21 8.
מקורות יבשתיים של חברי פרלמנט יכולים להיות מגוונים מאוד, כאשר חברי פרלמנט סיביים משטיפת טקסטיל מהווים כ-35% מחברי הפרלמנט שזוהו במערכות ימיות9. מקורות חשובים אחרים לסוגים שונים של חברי פרלמנט בסביבה כוללים מוצרי טיפוח אישי וקוסמטיקה, צמיגים, סרטי פלסטיק חקלאיים, דשא מלאכותי וציפויי כבישים, מזבלות, פלסטיק שהושלך בצורה לא נכונה, אריזות ומזהמי תעשיית הבנייה 9,10.
בשל מקורותיהם הרבים והשונים, חברי הפרלמנט יכולים להיות שונים באופן מהותי מבחינת ההרכב הכימי, הצבע, הצורה, הצפיפות, הגודלומאפיינים אחרים שלהם. תקן בינלאומי ISO 24187:2023 מסווג חברי פרלמנט לשתי קטגוריות: 1) "מיקרופלסטיק גדול": חלקיקי פלסטיק מוצקים ובלתי מסיסים במים בגדלים הנעים בין 1 מ"מ ל-5 מ"מ, ו-2) "מיקרופלסטיק": כל חלקיקי פלסטיק מוצקים שאינם מסיסים במים בגדלים הנעים בין 1 מיקרומטר ל-1 מ"מ. חלקיקים קטנים מ-1 מיקרומטר נחשבים לננו-חלקיקים12. החומרים הפולימריים הנפוצים ביותר בצורת MPS הם פוליאתילן (PE) ופוליפרופילן (PP), כחומרים הפולימריים המיוצרים ביותר13.
ניתן להעביר MPS למי תהום מקרקעות ומשקעים, באמצעות אינטראקציות עם מים עיליים ומי ים, ובאמצעות תהליכי טעינה/פריקה. במהלך תהליכים אלה, ניתן להעביר חברי פרלמנטאל מי התהום ומהם. האזור ההיפוראי (HZ) משמש כממשק חשוב להחלפה בין הנהר למערכת מי התהום הרדודה15. הובלת MPS דרך HZ מושפעת מתכונות חלקיקים שונות (גודל, צורה, הרכב חומר), כמו גם מגורמים הידרולוגיים וגיאוכימיים מסוימים, כולל מורפולוגיה של אפיק הנהר ומערבולת זרימה15. הקשר בין קוטר הנקבוביות לגודל MP הוא גורם מכריע נוסף בתהליכים אלה16, שכן MPS עם ממדים קטנים יותר נעים ביתר קלות דרך חלל הנקבוביות מפני השטח אל השכבות התת-קרקעיות15,16.
חברי פרלמנט יכולים להיכנס למי תהום דרך האזור הבלתי רווי17. האזור הבלתי רווי מייצג קשר חשוב בין פני הקרקע למי התהום18. תהליכי ההובלה וההחזקה של חברי הפרלמנט באזור הבלתי רווי תלויים בתכונות החלקיקים, תכונות הקרקע וגורמים סביבתיים 17,19,20. אורגניזמים באדמה כגון תולעי אדמה, קולמבולנים וקרדית יכולים להשפיע על הובלת MPS מפני הקרקע לשכבות עמוקות יותר באמצעות מנגנונים שונים כגון תזוזה, בליעה, בליעה והיצמדות21,22. חסרי חוליות יכולים להשפיע בעקיפין על הובלת מיקרופלסטיק על ידי יצירת נקבוביות מאקרו באדמה, הפועלות כמסלולים לתנועת מיקרופלסטיק באמצעות שטיפה21.
הדאגה העיקרית לגבי נוכחותם של MPS במי תהום היא ההתמדה שלהם הקשורה לשטח הפנים הגדול, תהליכי פירוק פחות ידידותיים לסביבה (המובילים להיווצרות חלקיקים בגודל מיקרו ואפילו ננו), והידרופוביות חזקה17. התמדתם גורמת לסיכון פוטנציאלי להשפיע על איכות מי התהום מנקודת מבט כימית וביולוגית. חברי פרלמנט יכולים לזהם כימית את מי התהום על ידי שטיפת מונומרים ותוספים לא קשורים, כמו גם כימיקלים נספגים מהסביבה (למשל, מזהמים אורגניים מתמידים הידרופוביים)23. חברי פרלמנט יכולים גם לשמש כמצע להיווצרות ביופילם ולהשפיע על המיקרוביולוגיה של מי התהום. ביופילמים על חברי פרלמנט עשויים להכיל גם מיקרואורגניזמים ופתוגנים החיים חופשיים23. אם הם נבלעים, החלקיקים עצמם מהווים סכנה פיזית. ככל שגודל החלקיקים קטן יותר, כך גדל הסיכוי שהם ייספגו בתאים או יחצו מחסומים ביולוגיים של אורגניזמים23.
מחקר על חברי פרלמנט במי תהום מוכר יותר ויותר כקריטי בשל הסיכון הפוטנציאלי שחברי הפרלמנט מהווים לבריאות האדם. כתוצאה מכך, הוראת מי השתייה המתוקנת למדידת חברי פרלמנט נכנסה לתוקף בינואר 2021. המדינות החברות באיחוד האירופי היו מחויבות להעביר את הדירקטיבה לחוק הלאומי ולהבטיח עמידה בהוראותיה עד 12 בינואר 2023. עם זאת, מספר המחקרים שנערכו עד כה על חברי פרלמנט נותר מוגבל. כיום אין נוהל סטנדרטי לדגימה וניתוח של חברי פרלמנט במי תהום. קשה להשוות מחקרים המעריכים את הופעתם של חברי פרלמנט במי תהום מכיוון שהם משתמשים בגישות דגימה ואנליטיות שונות. לכן, מחקרים אחרונים הדגישו את הצורך הדחוף בסטנדרטיזציה של הפרוטוקולים לדגימה וניתוח של חברי פרלמנט כדי להבטיח איסוף דגימות באיכות גבוהה ולהשיג תוצאות דומות 12,17,24,25.
דגימה מבוססת סינון ודגימת אחיזה הן שתי שיטות נפוצות לאיסוף דגימות מי תהום במחקרי MP עד כה. הסינון כולל העברת מים דרך מסנני רשת, מחסניות נירוסטה26 אומסננות 27, בשטח כדי ללכוד חלקיקי MP. החיסרון העיקרי בשימוש במחסניות ובמסננות הוא הקושי לנקות אותן ביסודיות משאריות חלקיקים, מה שפוגע ביכולת להבטיח ניתוח דגימה מלא ומגביר את הסיכון לזיהום צולב. דגימת אחיזה, המשמשת לעתים קרובות במחקרים רבים 28,29,30, היא גישה פשוטה יותר שבה מים נאספים ישירות באמצעות בקבוקים או מיכלים ללא טיפול מקדים. אמנם מתאים למחקרי גישוש, אך דגימת אחיזה אינה משקפת במדויק את ריכוזי ה-MP בשל נפחי דגימה קטנים.
מחקר זה מציג מערכת שפותחה לאחרונה לדגימת MPS במי תהום (איור 1), המבוססת על סינון שדה באמצעות מסננים זמינים מסחרית בגדלי נקבוביות הניתנים להתאמה אישית. המערכת מאפשרת סינון בו זמנית של מספר דגימות ותומכת בסינון מפל. תוכנן כמערך סגור לחלוטין, הוא מונע ביעילות זיהום סביבתי של דגימות. פרוטוקול דגימה מפורט מסופק, מלווה בהנחיות וידאו, יחד עם נהלים לניתוח עוקב של ההרכב הכימי ומאפיינים אחרים של חברי הפרלמנט שזוהו. המערכת שואפת לשפר את האיכות, העקביות ויכולת ההשוואה של מחקרים עתידיים בתחום זה.
פרוטוקול
1. הכנת הקידוח לדגימה
הערה: כדי למנוע זיהום בשטח, שמור את מערכת הסינון סגורה למעט בעת הכנסת המסננים או לקיחת דגימות. הימנע משימוש בכלי פלסטיק ומכלים. הימנע מבגדים סינתטיים (למשל, פליז); ללבוש מעיל מעבדה לבן מכותנה.
- פתח את הקידוח והסר את כל הדוגמאות, אם קיימות. מדוד את מפלס מי התהום באמצעות מד מפלס מים.
- רשום את קואורדינטות ה-GPS של הקידוח, תאריך הדגימה, מפלס המים ופרטי דגימה אחרים בגיליון הנתונים (טבלה 1).
2. הגדרת ציוד הדגימה
- הרכיבו והורידו בזהירות את המשאבה הצוללת לבאר לעומק הרצוי. ודא שכניסת המשאבה ממוקמת כ-1 מ' מעל החלק העליון של מסך המסנן כדי למנוע צריכת משקעים ולשמור על זרימת מים אופטימלית.
הערה: במהלך ההתקנה, טפל במשאבה בזהירות כדי למנוע נזק לחיווט או לרכיבים המכניים שלה. - הגדר את מערכת הסינון ללא מסכי התמיכה במסננים והמסננים והנח אותה אופקית.
- סגור את השסתום הראשי ופתח את שסתום העוקף.
- חבר את צינור אספקת המים.
3. ניקוי הקידוח
- הפעל את המשאבה הצוללת ותן למים לזרום דרך המעקף כדי לנקות את הקידוח. שאבו לפחות פי 3 מנפח המים הקיים בקידוח או המשיכו לשאוב עד שהפרמטרים הפיזיקוכימיים יתייצבו, כדי להבטיח דגימת מי תהום מתוקים.
4. ניקוי מערכת הסינון לפני הדגימה
- פתח את שסתומי ענפי הדגימה ואת השסתום הראשי של מערכת הסינון. לאחר מכן, סגור את שסתום העוקף.
הערה: אפשר למים לזרום דרך מערכת הסינון למשך זמן מספיק כדי להבטיח שטיפה יעילה, שעשויה להיות תלויה בקצב השאיבה. במהלך תהליך הניקוי, יש להסיר את מסכי התמיכה והמסננים של המסנן.
5. הכנסת המסננים
- ראשית פתח את שסתום העוקף ואז סגור את השסתום הראשי.
- פתח את תא המסנן ובדוק שתאי המסנן נקיים. יש לשטוף במים טהורים במיוחד, במידת הצורך.
- הכנס את מסך תמיכת המסנן.
- שטפו את המסנן בגודל הנקבוביות הרצוי במים טהורים במיוחד והניחו אותו על מסך תמיכת המסנן.
- סגור את תא המסנן.
- חזור על התהליך עבור כל הסניפים.
הערה: ניתן להכניס מספר מסננים עם גדלי נקבוביות יורדים ברצף לסינון מפל. לאחר מכן ניתן להתקין תאי סינון נוספים עם מסננים באותם גדלי נקבוביות כמו מסנני הדגימה. זה נדרש על פי הנספח של החלטת הנציבות (EU) 2024/1441 מיום 11 במרץ 2024, המשלים את הוראה (EU) 2020/2184 של הפרלמנט האירופי ושל המועצה לדגימת חברי פרלמנט במי שתייה, המחייבת שימוש במסנני 100 מיקרומטר ו-20 מיקרומטר ואחריהם סט נוסף של מסנני 100 מיקרומטר ו-20 מיקרומטר (כחסרים למטרות בקרת איכות).
6. איסוף דוגמאות
- קרא והקלט את מד המים או אפס אותו לאפס.
- פתח את השסתום הראשי, סגור את שסתום העוקף וסמן את שעת ההתחלה של הדגימה.
- עקוב אחר מד הלחץ במהלך הדגימה כדי להבטיח שהלחץ לא יעלה על ארבעה בר כדי למנוע נזק לציוד ולמזער פיצול MP.
- הפסק את הדגימה כאשר נפח המים המתוכנן מסוננים או כאשר המסננים מתחילים להיסתם - מסומן על ידי לחץ מוגבר או ירידה משמעותית בזרימה.
- כדי להפסיק את הדגימה, פתח תחילה את שסתום העוקף ואז סגור את השסתום הראשי ואת השסתומים על ענפי הסינון.
- כבה את המשאבה.
- רשום את השעה והקריאות הסופיות ממד המים.
הערה: כדי להשיג דגימת מי תהום מייצגת בנקודת הדגימה, מומלץ לדגום כמויות גדולות יותר של מים, למשל, לפחות 1 מ'3/שכפול.
חובה לעקוב באופן רציף אחר כל מערכת הדגימה, במיוחד מד המים ומד הלחץ, לאורך כל הליך הדגימה. עלייה בלחץ המלווה בירידה בזרימת המים מעידה על כך שהפילטר מתחיל להיסתם כאשר זה קורה, רצוי לעצור את המערכת ולהחליף את המסננים המשומשים בחדשים. על ידי איסוף הדגימה על פני מספר מסננים באופן זה, עדיין ניתן להשיג ביעילות את הנפח הרצוי של מים מסוננים.
7. איסוף המסננים
- שוטפים צלחת פטרי מזכוכית במים טהורים במיוחד.
- פתח את תא המסנן והעביר בזהירות את המסנן השמור במצב אופקי, לצלחת פטרי נקייה.
- אטמו את צלחת הפטרי בסרט איטום ותייגו אותה עם שם המדגם ותאריך הדגימה.
- חזור על הליך זה עבור כל תאי הסינון (איור 2).
- לאחר איסוף הדגימות, פרק את המערכת. יש לשטוף תמיד את המערכת במים מתוקים ולייבש אותה לפני האחסון.
הערה: לחלופין, אחסן את כל רכיב תא המסנן של מערכת הסינון להמשך עיבוד במעבדה.
8. הפרדת מיקרופלסטיק מדגימות
הערה: כדי למנוע זיהום במעבדה, לפני תחילת ניתוח הדגימות, יש לוודא שהמעבדה מנוקה מאבק, לסגור את החלון ולהשתמש במיזוג אוויר עם מסנן HEPA. הימנע משימוש בכלי פלסטיק ומכלים. יש לשטוף את כלי הזכוכית במים טהורים במיוחד ולבדוק אותם תחת המיקרוסקופ לפני השימוש. השתמש בבגדים לא סינתטיים. ללבוש מעיל מעבדה לבן מכותנה כדי למזער זיהום.
הערה: הסטריאומיקרוסקופ חייב להיות מצויד במצלמה ובתוכנת ניתוח תמונה המאפשרת מדידה מדויקת של גודל החלקיקים.
- הסר את סרט האיטום ופתח את צלחת הפטרי.
- העבירו את צלחת הפטרי מתחת לסטריאומיקרוסקופ בהגדלה של פי 30 לפחות וחפשו חלקיקים פלסטיים פוטנציאליים, תוך התמקדות במאפיינים כמו צבע, צורה ותכונות גלויות אחרות.
- העבירו כל חלקיק שנראה כמו פלסטיק, צלמו תמונה ומדדו את גודלו. העריכו את המאפיינים הבאים עבור כל חלקיק MP: גודל (חלקיקים: feretmax או קוטר שווה ערך לשטח; סיבים: רוחב ואורך), צורה (חלקיקים: שבר, סרט, קצף, גלולה, גרגיר; סיבים), צבע והרכב כימי (המתודולוגיה מתוארת להלן) (איור 3).
הערה: זכור שחלק מחברי הפרלמנט יהיו ניתנים לזיהוי בקלות לפי צבעם וצורתם, בעוד שאחרים עשויים להיות מאתגרים יותר.
הפרמטרים העיקריים לזיהוי MP מתוארים בפרוטוקול לדגימת MP על פני הים וניתוח דגימה26. אור מקטב יכול להיות מועיל מאוד בהפרדת MP ממשקעים וחלקיקים אורגניים. בעת בידוד חברי פרלמנט פוטנציאליים מהדגימות, בחר בגישה שמרנית על ידי בחירת יותר חלקיקים ולא פחות לניתוח מפורט.
9. זיהוי כימי של מיקרופלסטיק
הערה: ניתן לבצע ניתוח כימי של MP פוטנציאלי עבור MPS גדולים (1-5 מ"מ) באמצעות ATR-FTIR ועבור MP קטן (<1 מ"מ) באמצעות micro-FTIR. שיטות חלופיות, כגון ספקטרוסקופיית ראמאן, אפשריות גם כן.
תוכנת מכשיר ה-FTIR צריכה לתמוך בבקרה מדויקת של פרמטרי מדידה ורכישת נתונים ספקטרליים בזמן אמת, יחד עם כלי עיבוד מתקדמים כגון תיקון רקע והחלקה. עליו לכלול ספריית פולימרים מקיפה ולאפשר זיהוי אמין של חומרים באמצעות השוואת ספריות ספקטרליות כדי לתמוך בניתוח מדויק של מיקרופלסטיק בדגימות סביבתיות, במיוחד במטריצות מורכבות כגון מי תהום.
- ספקטרוסקופיה ATR-FTIR
- לפני תחילת הניתוח, יש לנקות היטב את גביש ה-ATR ואת מכבש הדגימה באמצעות 70% אלכוהול ומטלית נטולת מוך.
- הגדר את הגדרות המדידה ל-16 סריקות בדרך כלל עם מספר גל שנע בין 4000 ל-450 ס"מ -1 ורזולוציה של 4 ס"מ -1. לאחר מכן, אסוף את ספקטרום הרקע. הנח את החלקיקים בזה אחר זה על גביש ה-ATR, הפעל לחץ והתחל את המדידות.
- התאם את ספקטרום האינפרא אדום הנרכש לאלה בספריות ייחוס כדי לאשר את החלקיקים כ-MP. בדרך כלל, מתאם של 70% עם ספקטרום ספרייה נחשב מספיק לזיהוי חיובי (איור 4).
- ייצא את הנתונים שהתקבלו להמשך ניתוח ודיווח.
- ספקטרוסקופיה מיקרו-FTIR
- ודא שכל החלקים הרלוונטיים של המכשיר, כגון הבמה, מנוקים באלכוהול ובמטלית נטולת מוך, לפני הניתוח.
- אם הדגימה לא נערכה ישירות על משטח המתאים למצב המדידה שנבחר, כגון ATR או השתקפות, הנח את חלקיקי הפלסטיק הפוטנציאליים על משטח רפלקטיבי מתאים, כגון ממברנות מצופות זהב או אלומיניום או שקופיות מיקרוסקופ.
- בחר את הגדרות המדידה עבור ההפעלה, כולל מספר הסריקות, הטווח הספקטרלי, הרזולוציה ושם ההפעלה. אתר את הדגימה וצלם תמונת פסיפס של האזור שבו ממוקמים כל החלקיקים.
- למדידות השתקפות, מדוד תחילה את הרקע לפני מדידת ספקטרום האינפרא אדום של חלקיקי הפלסטיק הפוטנציאליים.
- זהה וסמן את הנקודות בהן יימדד ספקטרום האינפרא אדום של החלקיקים שנבחרו. במידת הצורך, בחר מספר נקודות על כל חלקיק. לאחר בחירת כל הנקודות, התחל את המדידה.
הערה: ניתן גם להשיג תמונות אינפרא אדום של תחומי עניין גדולים יותר, במיוחד אם הדגימה נאספת ישירות על משטח מדידת אינפרא אדום מתאים. - השווה את ספקטרום האינפרא אדום שנאסף לאלה מספריות ייחוס. בחר ערך סף לביסוס נוכחותם של חברי פרלמנט. בדרך כלל, התאמה של 70% מספיקה לזיהוי חיובי.
- ייצא את הנתונים שהתקבלו להמשך ניתוח ודיווח.
תוצאות
התוצאות הראשונות של פרוטוקול זה הן מסד הנתונים של כל חברי הפרלמנט שנמצאו בכל דגימה (טבלה 2), שניתן להשתמש בו לניתוח נוסף של כמות ה-MP ותכונותיו (צבע, גודל, צורה בהרכב החומר).
המטרה העיקרית של דגימת MP וניתוח דגימה היא לקבוע את כמות חלקיקי MP לדגימה (איור 5). לאחר מכן ניתן לנרמל נתונים אלה למטר מעוקב (מ '3). נוסחת הנורמליזציה היא כדלקמן:
חלקיקי MP למ"ק 3 לדגימה = N / V
איפה:
N = סכום חלקיקי MP לדגימה
V = נפח דגימה (m3)
איור 1: סכמטי של מערכת הדגימה המשמשת בפרוטוקול. מערכת הדגימה מורכבת מצינור כניסה בעל שלוש רגליים, בו מסודרת רגל אחת לחיבור למשאבה, רגל שנייה מסודרת לחיבור ליחידת חלוקה, ורגל שלישית מסודרת כדי להבטיח מעקף של המים מעבר ליחידות הדגימה. ליחידת ההפצה ארבעה ענפים מסודרים באופן סימטרי לחיבור ליחידת הדגימה המתאימה, כאשר במרכז יחידת ההפצה מותקן מכשיר למדידת לחץ. כל יחידת דגימה מסופקת עם שסתום, שלושה מחזיקי מסננים ומד זרימה המותקן במורד הזרם של מחזיק המסנן כדי למנוע זיהום דגימה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 2: דוגמה למסננים לאחר 1 מ"ק של מי תהום שנדגמו. משמאל: מסנן רשת ניילון בגודל נקבוביות של 100 מיקרומטר, מימין: מסנן רשת ניילון בגודל נקבוביות של 20 מיקרומטר. מסננים יכולים להיות שונים בכמות המשקעים והחלקיקים האורגניים, בהתאם למיקום הדגימה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 3: דוגמאות לחלקיקים מייצגים בצורות שונות. (A) שברים; (B) סיבים. פסי קנה מידה מוצגים בתמונות. חלקיקים יכולים להיות בצבעים, צורות וגדלים רבים ושונים. גודל השברים נמדד כקוטר חמוס או קוטר שווה ערך לשטח, בעוד שסיבים נמדדים באורכם וברוחבם. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 4: ספקטרום לדוגמה שנמדד על חלקיק נבחר עם פסגות מסומנות ואורכי הגל שלהם [cm-1], בהשוואה לספרייה ספקטרלית. ספקטרום הדגימה צריך להראות לפחות 70% מתאם עם ספקטרום הייחוס בספרייה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.
איור 5: תוצאות לדוגמה של מספר המיקרופלסטיק למ"ק לכל מיקום דגימה. אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.
| מיקום: קידוח 1 | תאריך: 1 באפריל | חוקרים: חוקר 1, חוקר 2, חוקר 3 | ||||||
| קואורדינטות ה-GPS: 46.056946 N 14.505751 E | ||||||||
| פרויקט: דיגום מי תהום | ||||||||
| תנאי מזג אוויר: שטוף שמש | ||||||||
| טמפרטורה (°C): 20 | ||||||||
| דגימות | ||||||||
| מזהה לדוגמה | GW1.1 | GW1.2 | GW1.3 | GW1.4 | ||||
| מיקום סינון | 1 | 2 | 3 | 4 | ||||
| סוג מסנן | ניילון - 100 מיקרומטר, 20 מיקרומטר | ניילון - 100 מיקרומטר, 20 מיקרומטר | ניילון - 100 מיקרומטר, 20 מיקרומטר | ניילון - 100 מיקרומטר, 20 מיקרומטר | ||||
| עומק דגימה (מ') | 25 | 25 | 25 | 25 | ||||
| שעת התחלה | 10.00 | 10.00 | 10.00 | 10.00 | ||||
| מד מים START (מ'3) | 437.4199 | |||||||
| שעת סיום | 10.45 | |||||||
| סוף מד מים (מ'3) | 438.421 | |||||||
| נפח מים שנדגמו (מ'3) | 1.001 | |||||||
| אחר | ||||||||
טבלה 1: גיליון נתוני דגימה לדוגמה, כולל פרמטרים כגון מיקום, תאריך, תנאי סביבה ונתונים הקשורים לסינון מים.
| מקום | לדוגמה | מזהה חלקיקים | צורה | גודל (מ"מ) | צבע | תרכובת כימית | % התאמה | פולימרים מועדפים | כלי | ספקטרום | אחר | ||
| קידוח 1 | Borehole1_1_20242204 | 1 | חלקיק | 0.54 | שחור | פוליטטרפלואורואתילן | 80.2 | PTFE | ספקטרום שני | ABC1111 | |||
| קידוח 1 | Borehole1_1_20242204 | 2 | סיבים | 0.98 | כחול | פוליאתילן טרפלט | 91.9 | חיית מחמד | RaptIR | ABC1112 | |||
| קידוח 1 | Borehole1_2_20242204 | 1 | סיבים | 1.54 | כחול | פוליאמיד | 75.0 | אבא | RaptIR | אילן אלכסנדר | |||
| קידוח 1 | Borehole1_2_20242204 | 2 | סיבים | 2.87 | אדום | פוליאתילן טרפלט | 98.0 | חיית מחמד | RaptIR | אילן אלכסנדר | |||
| קידוח 1 | Borehole1_2_20242204 | 3 | סיבים | 3.04 | אדום | פוליאתילן טרפלט | 71.3 | חיית מחמד | RaptIR | אילן אלכסנדר | |||
| קידוח 1 | Borehole1_2_20242204 | 4 | סיבים | 1.27 | כחול | פוליאתילן טרפלט | 83.6 | חיית מחמד | RaptIR | אילן אלכסנדר | |||
| קידוח 1 | Borehole1_3_20242204 | 1 | חלקיק | 1.93 | לבן | פוליאתילן | 85.3 | PE | ספקטרום שני | ABC1117 | |||
| קידוח 1 | Borehole1_3_20242204 | 2 | חלקיק | 0.96 | כחול | פוליאתילן | 89.4 | PE | ספקטרום שני | אילן אלכסנדר | |||
| קידוח 1 | Borehole1_3_20242204 | 3 | סיבים | 0.54 | כחול | פוליאמיד | 73.2 | אבא | RaptIR | אילן אלכסנדר | |||
טבלה 2: מסד נתונים לדוגמה של כל חלקיקי המיקרופלסטיק המבודדים לדגימה, כולל פרמטרים כמו צורה, גודל, צבע וחומר עבור כל חלקיק.
דיון
ניתוח המעבדה של חברי הפרלמנט בפרוטוקול זה עוקב אחר נספח החלטת הנציבות (EU) 2024/1441 מיום 11 במרץ 2024, המשלים את הוראה (EU) 2020/2184 של הפרלמנט האירופי והמועצה על ידי קביעת מתודולוגיה למדידת חברי פרלמנט במים המיועדים לצריכה אנושית (נספח להחלטת הנציבות (EU) 2024/1441) והנחיות לניטור פסולת ימית בימים האירופיים31 פותח ליישום הוראת מסגרת האסטרטגיה הימית (MSFD). עם השלמת פרוטוקול זה, כל חלקיק MP או סיב עם מזהה משלו מתועד עם תמונה, ספקטרום וכל המאפיינים הנרכשים. כל חלקיק MP מתואר במונחים של צורתו, גודלו, צבעו, שקיפותו והרכבו הכימי (סוג פולימר).
על פי נספח החלטת הנציבות (EU) 2024/1441, חברי הפרלמנט מחולקים לשני סוגים של צורות: חלקיקים וסיבים. ניתן לסווג חלקיקים עוד יותר לשברים, סרטים, קצף, כדורים וגרגירים. סיווג זה משמש לניטור חברי פרלמנט עבור ה-MSFD. ההבחנה בין סוגים שונים של צורות MPS מתוארת בהנחיות MSFD31 ובפרוטוקול וידאו לדגימת MP על פני הים32. גודלו של כל חלקיק נמדד כקוטר המקסימלי של חמוס31 או קוטר שווה ערך לשטח (נספח להחלטת הנציבות (EU) 2024/1441), בעוד שמידות הסיבים נרשמות במונחים של אורכם ורוחבם31. למרות שצבע ושקיפות אינם נכללים בנתונים שנרכשו על פי נספח החלטת הנציבות (EU) 2024/1441, הם נכללים ברשימת נכסי חברי הפרלמנט שנאספו עבור MSFD. הסיווגים מתוארים בטבלאות 7.3 ו-7.4 של הנחיותMSFD 31, בהתאמה.
בהתבסס על תוצאת חיפוש הספקטרום בספריית הספקטרום, חלקיקי MP מסווגים לאחת מקבוצות הפולימרים המועדפות המפורטות בנספח להחלטת הנציבות (EU) 2024/1441 סעיף 1, נקודות (14) ו-(15), או מסווגים כחומרים אחרים לפי סעיף 1, נקודה (15). יש לנתח את ההרכב הכימי של הסיבים רק אם מידותיהם ויכולות המכשיר מאפשרים זיהוי חיובי של סוג הפולימר; אחרת, הם יצוינו כסיבים לא מזוהים.
ניטור חברי פרלמנט במי תהום מוגבל למספר קטן של מחקרים עם מתודולוגיות שונות שעשויות להשפיע על התוצאות הסופיות14. גורמי המפתח כוללים: 1) שטיפה לפני הדגימה, 2) סוג המשאבה, 3) מערכת סינון, 4) חומר סינון וגודל נקבוביות, 5) נפח דגימה, 6) טיפול במדגם, 7) זיהוי וכימות MPS ו-8) בקרת איכות. גורמים אלה ומאפייניהם נדונים ביתר פירוט להלן.
ברוב המחקרים הקיימים, שאיבה מוקדמת (שטיפה) לפני הדגימה אינה מוזכרת. אך יש לספק מידע עליו גם33, מכיוון שלטיהור יש השפעה משמעותית על ריכוז חברי הפרלמנט28. הפרוטוקול שלנו כולל שאיבה מוקדמת, מכיוון שתהליך זה חיוני לדגימת מי תהום מתוקים מהאקוויפר ולא מים עומדים שהצטברו בקידוח. כדי לנקות את הקידוח ביעילות, יש צורך לשאוב פי 2-3 מנפח הקידוח או להמשיך עד שהפרמטרים הפיזיקוכימיים של המים יתייצבו14. יש לאסוף את דגימת המים כ-1 מ' מעל החלק העליון של מסך המסנן כדי למנוע צריכת משקעים ולהבטיח את הדגימה ההומוגנית.
איסוף דגימות מי תהום מקידוחים דורש שימוש במשאבה. קצב הזרימה מושפע מאוד מעומק הדגימה, סוג המשאבה המשמשת ומצב הקידוח, הקשור קשר הדוק למאפייני המים הספציפיים למיקום - כגון תכולת משקעים - כמו גם לתנאי מזג האוויר השוררים והאחרונים בזמן הדגימה.
בדרך כלל, רוב המשאבות מכילות חלקי פלסטיק, שעלולים לזהם דגימות, אך רוב המחקרים אינם מציינים את סוג המשאבה בה נעשה שימוש. מומלץ להשתמש במשאבות עם כל הרכיבים העשויים נירוסטה. אם זה לא אפשרי, יש לציין את החומרים מבחינת ההרכב הכימי שלהם באמצעות ניתוח FTIR. יש לכלול את ספקטרום החומרים בהם נעשה שימוש בספרייה, ולהשוות את החלקיקים מהדגימות מולם כדי לקחת בחשבון זיהום פוטנציאלי.
עבור משאבות המצוידות באימפלרים, חלקיקי MP גדולים יותר עלולים להינזק או אפילו להתפצל כשהם עוברים דרך המשאבה. כדי להימנע מהערכת יתר של נוכחותם של חברי פרלמנט, חיוני להעריך האם משאבת הדגימה תורמת לפיצול חלקיקי פלסטיק. ניתן לבדוק זאת על ידי החדרת מספר ידוע של חלקיקי MP המאופיינים היטב למים שנוקו בעבר ושאיבתם דרך מערכת הסינון. לאחר השאיבה, יש לאפיין מחדש את החלקיקים כדי לקבוע אם התרחשו שינויים פיזיים כלשהם - כגון פיצול או שינוי פני השטח. שלב אימות זה מסייע להבטיח שתהליך הדגימה לא יגדיל באופן מלאכותי את ספירת ה-MP עקב התדרדרות מכנית.
כדי לספק נפח גדול של מים שנדגמו, יש צורך במערכת סינון המתאימה לשימוש בשטח. בפרוטוקול שלנו, כדי למנוע זיהום, מערכת הסינון (מערכת הדיגום מוגנת בפטנט תחת SLO-P-202300155 וממתינה לפטנט EPO-EP24217168.4) עשויה מפלדת אל חלד על כל מרכיביה מרותכים ואינה כוללת טפלון (PTFE) או כל סרט בידוד אחר העשוי מחומרים פלסטיים. מכיוון שמסננים יכולים להיסתם מהר מאוד, סינון מפל כלול כאופציה, שיכולה לאפשר גם פיזור ישיר של חלקיקים לשיעורי גודל רצויים. בדרך כלל משתמשים במסננים עם גדלי נקבוביות של 100 מיקרומטר ו -20 מיקרומטר או 10 מיקרומטר. ניתן להוסיף מסננים נוספים כדי לטפל בבעיות סתימה אפשריות (למשל, מסנן נוסף עם נקבוביות בין 100 מיקרומטר ל-20 מיקרומטר). נספח החלטת הנציבות (EU) 2024/1441 ממליץ על סינון מפל בארבעה שלבים: למסנן הראשון יש נקבוביות של 100 מיקרומטר, השני 20 מיקרומטר, השלישי 100 מיקרומטר והרביעי 20 מיקרומטר. שני המסננים הראשונים משמשים לניתוח חברי פרלמנט, והשלישי והרביעי משמשים להערכת רמות הזיהום של חברי הפרלמנט (בקרת איכות דגימה) וכדי להבטיח שכל החלקיקים סוננו על ידי השניים הראשונים.
יש להתקין את מד הזרימה (במיוחד אם מדובר במכני) לאחר מפל המסננים לדגימה כדי למדוד במדויק את נפח המים שנדגמו. במהלך הדגימה, חיוני לעקוב אחר לחץ המערכת. אם הלחץ עולה על 4 בר, הדבר מעיד על סתימת פילטר, ויש לכבות את המערכת באופן מיידי כדי למנוע נזק לפילטר או למערכת. כדי למנוע פיצול נוסף של חברי פרלמנט, יש לבצע דגימה בלחץ הנמוך ביותר האפשרי.
כאמור, החלטת הנציבות (EU) 2024/1441 מציעה שימוש במסננים של 100 מיקרומטר ו-20 מיקרומטר. במחקר זה נעשה שימוש במסנני ניילון. עם זאת, במקרה זה, יש צורך לאסוף את חלקיקי ה- MP מהפילטרים ולהעביר אותם ישירות לשקופיות ATR-FTIR או רפלקטיביות המתאימות לעבודה במצב השתקפות עם מיקרוסקופיה FTIR או ראמאן. מסנני רשת ניילון יעילים לסינון דרך מסננים בגודל נקבוביות של 100 מיקרומטר, שכן ניתן לטפל ידנית בחלקיקים בגודל זה. עם זאת, בעת שימוש במסנני 20 מיקרומטר, מומלץ להשתמש במסנני סיליקון או אלומיניום כדי להקל על מדידות במצב שידור או השתקפות באמצעות מיקרוסקופ FTIR או ראמאן.
הספרות מציעה לדגום לפחות 500 ליטר מים כדי להימנע מהערכת חסר של נוכחותם של חברי פרלמנט34. על פי נספח החלטת הנציבות (EU) 2024/1441, יש לדגום 1 מ"ק מים. יש לקחת בחשבון את הנפח המומלץ כדי למנוע הערכת יתר של ריכוז ה-MP בדגימה. נפח מים גדול זה מגביר את הסיכון לסתימת מסנן, מה שהופך את סינון המפל למומלץ ביותר.
הדגימות מהמערכת המוצגת מוכנות מיד לניתוח חברי הפרלמנט באמצעות סטריאומיקרוסקופ. זוהי שיטה חסכונית מאוד בזמן ובעלות. מחקרים רבים מפרטים שלבי טיפול מקדימים להסרת חול וחומר אורגני; עם זאת, הליכים אלה גוזלים זמן ועשויים לכלול שימוש בכימיקלים רעילים. שלבי טיפול מקדימים כאלה עשויים גם להשפיע לרעה על התוצאות מכיוון שהם מובילים לפיצול נוסף או לאובדן חלקיקים, במיוחד קטנים יותר (< 100 מיקרומטר)35. לכן, עדיף להימנע משלבים אלה אלא אם כן יש צורך. הוראות כאלה מתוארות גם בהחלטת הנציבות (EU) 2024/1441, שם מוצע לבצע ניתוח דגימות על ידי מיקרו-ספקטרוסקופיה FTIR ישירות על מסנני האיסוף המקוריים, אם הם תואמים לשיטה האנליטית בה נעשה שימוש, ונעשה שימוש בשלב ציפה במידת הצורך.
ראשית, דגימות מסנן מנותחות באמצעות סטריאומיקרוסקופים, לפיהם כל חלקיק מתועד, מתויג בתעודת זהות, נמדד לגודל ומוערך לפי צורה. קביעת הצורה חשובה מכיוון שהיא יכולה לספק מידע על מקור חברי הפרלמנט. סיבים מגיעים בדרך כלל משטיפת טקסטיל ומקורם במתקני טיהור שפכים, בעוד ששברים מגיעים בדרך כלל מפירוק של חלקיקי פלסטיק גדולים בסביבה. בחלק השני של הניתוח, ההרכב הכימי של כל חלקיק נקבע באמצעות מיקרוסקופ ATR-FTIR או FTIR/Raman. בדרך כלל, כל החלקיקים מהמסנן לשקופיות רפלקטיביות מועברים לביצוע ניתוח במצב רפלקטיבי עם מיקרוסקופ FTIR. אם הדגימה נאספת על פילטר סיליקון של 20 מיקרומטר, ניתן לבצע ניתוח ישיר עם מיקרוסקופ רמאן או FTIR, בתנאי שהמסנן אינו מכוסה יתר על המידה בחלקיקי חול. אם החלקיקים מוטבעים בחול, ניתן ליישם הפרדת צפיפות ו/או טיפולים כימיים או אנזימטיים כדי להפחית את נוכחותם של חומרים לא פלסטיים כגון מינרלים, תחמוצות מתכת וחומר אורגני טבעי. יש לייבש חלקיקי MP לפני המדידה, מכיוון שמים סופגים חזק קרינת IR.
כדי להבטיח את אמינות התוצאות, יש לקחת בחשבון את מרכיבי בקרת האיכות הבאים: ראשית, מניעת זיהום אוויר: כדי למנוע זיהום אטמוספרי במהלך הדגימה, מערכת סינון סגורה חיונית. כדי למנוע זיהום מוטס בתהליך הניתוח, יש צורך במעיל מעבדה מכותנה לבנה וסינון אוויר דרך מסנן HEPA. שנית, מניעת זיהום על ידי מערכת הסינון: המרכיב היחיד במערכת בו פולימרים הם בלתי נמנעים הם הצינורות. מומלץ להשתמש בצינורות סיליקון ויש להחליפם במקרה של נזק גלוי. יש צורך להכיר את מרכיבי המשאבה ולבדוק את המשאבה לאיתור זיהום פוטנציאלי של דגימות אם נוצרת נוכחות פולימרית. שלישית, מניעת זיהום במהלך עבודת מעבדה: רק ציוד מעבדה עשוי זכוכית ונשטף במים טהורים במיוחד מתאים לניתוח MPS. רביעית, דגימות מקבילות להבטחת שחזור ומובהקות סטטיסטית של התוצאות: מערכת סינון זו מאפשרת דגימה בו זמנית מארבעה ענפים. יש להשיג לפחות שלוש דגימות מקבילות כדי להבטיח את אותם תנאים עבור כל הדגימות ולחסוך זמן. חמישית, יש לכלול דגימות ריקות בכל שלבי הדגימה ותהליכי המעבדה. במהלך הדגימה בשטח, מותקנים מסננים ריקים של 100 מיקרומטר ו-20 מיקרומטר לאחר מסנני דגימה של 100 מיקרומטר ו-20 מיקרומטר, כפי שהוצע בנספח להחלטת הנציבות (EU) 2024/1441. יש לקחת בחשבון דגימות ריקות המתקבלות בהליך הדגימה בכל השלבים האנליטיים על ידי ביצוע אותו הליך.
הפרוטוקול המתואר במסמך זה עומד בכל הדרישות שנקבעו בהחלטת הנציבות (EU) 2024/1441 ולכן מספק משאב מצוין לכל החוקרים החוקרים או מנטרים חברי פרלמנט במי תהום. מערכת הסינון המתוארת יכולה לשמש גם למים מתוקים או ימיים, מכיוון שהיא מאפשרת דגימה של חברי פרלמנט בעומקים שונים. שיטת הדגימה פשוטה, ידידותית למשתמש ומספקת תוצאות מהירות ומדויקות ברוב המקרים ללא צורך בטיפול מקדים בדגימה.
גילויים
למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
תודות
פיתוח פרוטוקול זה מומן על ידי סוכנות המחקר והחדשנות הסלובנית במסגרת פרויקט המחקר "שיטות משופרות לקביעת תהליכי הובלה של חברי פרלמנט במשאבי מי תהום" (GWMicroPlast) (J1-50030) ותוכנית המחקר מי תהום וגיאוכימיה (P1-0020), כמו גם על ידי פרויקט קרנות המחקר המדעיות "מיקרופלסטיק בגיאוספרה" (Manca).
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ספקטרומטר ATR-FTIR | פרקיןאלמר | L160000F | ספקטרום טו |
| מיקרוסקופ FTIR | תרמופישר סיינטיפיק | IQLAADGAAGFARMMBMN | RaptIR |
| צלחות פטרי מזכוכית | מותג | 455717 | קוטר 60 מ"מ |
| ממברנות רשת ניילון | מרק | NY1H04700 | הידרופיליק, 100 &; גבר, 47 הממ, 100 |
| ממברנות רשת ניילון | מרק | NY2004700 | הידרופיליק, 20 &; גבר, 47 הממ, 100 |
| מלקחיים מדויקים | BraunB | BD335R | מיקרו-מלקחי |
| סרט איטום | אמקור פלקסבלס נורת' | PM992 | פאראפילם M |
| סטריאומיקרוסקופ | צייס | 495015-9880-010 | StereoDiscovery V8 |
| משאבת מים תת-ימית | גרונדפוס | 96510217 | SQ 5-70 |
| מד מפלס מים | הידרוטכניק | / | סוג 010 |
מקורות
- Singh, S., Bhagwat, A. Microplastics: a potential threat to groundwater resources. GWSD. 19, https://www.aer.ca/data-and-performance-reports/data-hub/well-status (2022).
- Wang, C., O'Connor, D., Wang, L., Wu, W. M., Luo, J., Hou, D. Microplastics in urban runoff: global occurrence and fate. Water Res. 225, (2022).
- Jambeck, J. R., et al. Plastic waste inputs from land into the ocean. Science. 347 (6223), 768-771 (2015).
- Scanlon, B. R., et al. Global water resources and role of groundwater in a more resilient water future. Nat Rev Earth Environ. 4 (2), 87-101 (2023).
- Lambert, S., Wagner, M. Microplastics are contaminants of emerging concern in freshwater environments: an overview. Handb Environ Chem. 58, 1-23 (2018).
- Rezende, J. D., Moretti, M. S. An overview of microplastic research in marine and freshwater habitats using topic modeling. Hydrobiologia. 850 (6), 1413-1426 (2023).
- Wada, Y. Modeling groundwater depletion at regional and global scales: present state and future prospects. Surv Geophys. 37 (2), 419-451 (2016).
- Dey, U., et al. Microplastics in groundwater: an overview of source, distribution, mobility constraints and potential health impacts during the Anthropocene. Groundw Sustain Dev. 23, (2023).
- Xu, C., et al. Are we underestimating the sources of microplastic pollution in terrestrial environment. J Hazard Mater. 400, (2020).
- Cole, M., Lindeque, P., Halsband, C., Galloway, T. S. Microplastics as contaminants in the marine environment: a review. Mar Pollut Bull. 62 (12), 2588-2597 (2011).
- HidalgoRuz, V., Gutow, L., Thompson, R. C., Thiel, M. Microplastics in the marine environment: a review of the methods used for identification and quantification. Environ Sci Technol. 46 (6), 3060-3075 (2012).
- Koelmans, A. A., Mohamed Nor, N. H., Hermsen, E., Kooi, M., Mintenig, S. M., De France, J. Microplastics in freshwaters and drinking water: critical review and assessment of data quality. Water Res. 155, 410-422 (2019).
- Maddah, H. A. Polypropylene as a promising plastic: a review. Am J Polym Sci. 6 (1), 1-11 (2016).
- Colmenarejo Calero, E., Kovač Viršek, M., Mali, N. Microplastics in groundwater: pathways, occurrence, and monitoring challenges. Water. 16 (9), (2024).
- Wagner, M., et al. Microplastics in freshwater ecosystems: what we know and what we need to know. Environ Sci Eur. 26 (1), (2014).
- Long, M., et al. Interactions between microplastics and phytoplankton aggregates: impact on their respective fates. Mar Chem. 175, (2015).
- Viaroli, S., Lancia, M., Re, V. Microplastics contamination of groundwater: current evidence and future perspectives. Sci Total Environ. 824, (2022).
- Li, H., Lu, X., Wang, S., Zheng, B., Xu, Y. Vertical migration of microplastics along soil profile under different crop root systems. Environ Pollut. 278, (2021).
- Ren, Z., Gui, X., Xu, X., Zhao, L., Qiu, H., Cao, X. Microplastics in the soilgroundwater environment: aging, migration, and cotransport of contaminants - a critical review. J Hazard Mater. 419, (2021).
- Lwanga, E. H., et al. Review of microplastic sources, transport pathways and correlations with other soil stressors: a journey from agricultural sites into the environment. Chem Biol Technol Agric. 9 (1), (2022).
- Maaß, S., Daphi, D., Lehmann, A., Rillig, M. C. Transport of microplastics by two collembolan species. Environ Pollut. 225, (2017).
- Rillig, M. C., Ziersch, L., Hempel, S. Microplastic transport in soil by earthworms. Sci Rep. 7 (1), (2017).
- Microplastics in drinking water. , World Health Organization. Geneva. Licence: CC BYNCSA (2019).
- Chia, R. W., Lee, J. Y., Jang, J., Cha, J. Errors and recommended practices that should be identified to reduce suspected concentrations of microplastics in soil and groundwater: a review. Environ Technol Innov. 28, (2022).
- Drummond, J. D., Nel, H. A., Packman, A. I., Krause, S. Significance of hyporheic exchange for predicting microplastic fate in rivers. Environ Sci Tech Let. 7 (10), (2020).
- Pittroff, M., Munz, M., Valenti, B., Loui, C., Lensing, H. J. Fate of microplastics in deep gravel riverbeds: evidence for direct transfer from river water to groundwater. Microplastics. 4 (2), 26(2025).
- Matjašič, T., Mori, N., Hostnik, I., Bajt, O., Viršek, M. K. Microplastic pollution in small rivers along rural-urban gradients: variations across catchments and between water column and sediments. Sci Total Environ. 858, (2023).
- Samandra, S., Johnston, J. M., Jaeger, J. E., Symons, B., Xie, S., Currell, M., Ellis, A. V., Clarke, B. O. Microplastic contamination of an unconfined groundwater aquifer in Victoria, Australia. Sci Total Environ. 802, (2022).
- Panno, S. V., Kelly, W. R., Scott, J., Zheng, W., McNeish, R. E., Holm, N., Hoellein, T. J., Baranski, E. L. Microplastic contamination in karst groundwater systems. Groundwater. 57 (2), 189-196 (2019).
- Shi, J., Dong, Y., Shi, Y., Yin, T., He, W., An, T., Tang, Y., Hou, X., Chong, S., Chen, D., Qin, K., Lin, H. Groundwater antibiotics and microplastics in a drinkingwater source area, northern China: occurrence, spatial distribution, risk assessment, and correlation. Environ Res. 210, (2022).
- Guidance on the monitoring of marine litter in European seas. , MSFD Technical Group on Marine Litter. (2023).
- Kovač Viršek, M., Palatinus, A., Koren, Š, Peterlin, M., Horvat, P., Kržan, A. Protocol for microplastics sampling on the sea surface and sample analysis. JoVE. (118), (2016).
- Lee, J. Y., Cha, J., Ha, K., Viaroli, S. Microplastic pollution in groundwater: a systematic review. Environ Pollut Bioavailab. 36 (1), 2299545(2024).
- Cha, J., Lee, J. Y., Chia, R. W. Comment on the paper "Microplastic contamination of an unconfined groundwater aquifer in Victoria, Australia". Sci Total Environ. 820, (2022).
- Weber, F., Kerpen, J. Underestimating microplastics? Quantification of the recovery rate of microplastic particles including sampling, sample preparation, subsampling, and detection using µ-Raman spectroscopy. Anal Bioanal Chem. 415 (15), 2963-2973 (2023).
הדפסות חוזרות והרשאות
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה