Mikroplastik działa jako wektor potencjalnie toksycznych zanieczyszczeń organicznych o nieprzewidywalnych skutkach. Protokół ten opisuje alternatywną metodologię oceny poziomów pestycydów chloroorganicznych zaadsorbowanych na granulkach z tworzywa sztucznego i identyfikacji struktury chemicznej polimeru. Nacisk kładziony jest na ekstrakcję płynu pod ciśnieniem i spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera o całkowitym współczynniku odbicia.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ekstrakcja pestycydów chloroorganicznych z granulek tworzyw sztucznych i analiza typu tworzywa sztucznego
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Granulki żywicy plastikowej, sklasyfikowane jako mikroplastiki (≤5 mm średnicy), to małe granulki, które mogą zostać przypadkowo uwolnione do środowiska podczas produkcji i transportu. Ze względu na ich trwałość środowiskową są szeroko rozpowszechnione w oceanach i na plażach na całym świecie. Mogą one pełnić rolę wektora potencjalnie toksycznych związków organicznych (np. polichlorowanych bifenyli) i w konsekwencji mogą negatywnie wpływać na organizmy morskie. Ich możliwy wpływ w całym łańcuchu żywnościowym nie jest jeszcze dobrze poznany. W celu oceny zagrożeń związanych z występowaniem granulatu tworzyw sztucznych w środowisku morskim konieczne jest opracowanie metodologii, które pozwolą na szybkie określenie powiązanych poziomów zanieczyszczeń organicznych. Niniejszy protokół opisuje różne etapy wymagane do pobierania próbek granulek żywicy, analizy zaadsorbowanych pestycydów chloroorganicznych (OCP) i identyfikacji rodzaju tworzywa sztucznego. Nacisk kładziony jest na ekstrakcję OCP z granulek tworzyw sztucznych za pomocą ekstraktora płynów pod ciśnieniem (PFE) oraz na analizie chemicznej polimerów z zastosowaniem spektroskopii transformaty Fouriera w podczerwieni (FT-IR). Opracowana metodologia koncentruje się na 11 OCP i związkach pokrewnych, w tym na dichlorodifenylotrichloroetan (DDT) i jego dwóch głównych metabolitach, lindanie i dwóch izomerach produkcyjnych, a także na dwóch biologicznie aktywnych izomerach endosulfanu technicznego. Protokół ten stanowi prostą i szybką alternatywę dla istniejącej metodologii oceny stężenia zanieczyszczeń organicznych zaadsorbowanych na kawałkach tworzyw sztucznych.
Wprowadzenie
Światowa produkcja tworzyw sztucznych stale rośnie od lat 50-tych, osiągając 311 milionów ton w 2014 roku, z czego około 40% wykorzystano w opakowaniach1. Równolegle w środowisku gromadzi się coraz więcej tych materiałów, co może stanowić poważne zagrożenie dla ekosystemów2. Chociaż doniesienia o tym fakcie pojawiły się już w latach siedemdziesiątych XX wieku, w ciągu ostatniej dekady zwrócono na nie większą uwagę. Zwłaszcza mikroplastik, fragmenty plastiku o średnicy ≤ 5 mm, są obecnie uznawane za jeden z głównych problemów związanych z jakością wody morskiej3.
Granulk....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
1. Pobieranie próbek granulatu tworzyw sztucznych
- Przed wyjazdem w teren wszystkie wymagane materiały do pobierania próbek (np. pęsety i folię aluminiową) trzykrotnie przepłucz acetonem lub etanolem (9%). W przypadku materiałów, których nie można płukać rozpuszczalnikiem, należy je wygrzać przez noc w temperaturze 450 °C w piecu (np. szkło laboratoryjne).
UWAGA: W obszarach turystycznych należy uzyskać informacje o możliwych działaniach w zakresie sprzątania plaż, które mogłyby usunąć większość odpadów morskich, w tym mikroplastik. Jeśli to możliwe, zaplanuj pobieranie próbek przed taką operacją. W przypadku pobierania próbek....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Plastikowe granulki zazwyczaj znajdują się wzdłuż linii wysokiego i niskiego przypływu na piaszczystych plażach (Rysunek 1A). Mogą one również przyklejać się do traw morskich świeżo wyrzuconych na brzeg, na przykład po sztormie. Okazyjnie można je spotkać na plażach żwirowych i kamienistych w obszarach akumulacji wyrzuconego materiału.
Granulki plastiku są zazwyczaj łatwo rozpoznawalne po ich kształ.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Większość badań koncentrujących się na zanieczyszczeniach organicznych związanych z granulkami tworzyw sztucznych opierała się na klasycznych metodach ekstrakcji zaadsorbowanych chemikaliów. Aparat Soxhleta jest najczęściej stosowaną techniką, której typowy czas ekstrakcji wynosi od 12 do 24 godzin i charakteryzuje się wysokim zużyciem rozpuszczalników organicznych (tj. od 100 do 250 ml na ekstrakcję)23. Ekstrakcje maceracyjne wymagają długiego czasu kontaktu próbki z rozpuszczalnikiem or.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Ta praca została sfinansowana przez Program Współpracy Transgranicznej IPA Adriatyk 2007-2013, w ramach projektu DeFishGear (1°str/00010).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Alfa– HCH | Dr. Ehrenstorfer, Augsburg, Niemcy | DRE-C14071000 | H301, H351, H400, H410, H312 |
| Beta– HCH | Fluka, Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone | 33376-100MG | H301, H312, H351, H410 |
| Lindan | Fluka, Sigma-Aldrich, St. Louis, USA | 45548-250MG | H301, H312, H332, H362, H410 |
| Endosufan I | Supleco, Sigma-Aldrich Bellefonte, PA, USA | 48576-25MG | H301, H410 |
| Endosulfan II | Supleco, Sigma-Aldrich, Bellefonte, PA, Stany Zjednoczone | 48578-25MG | H301, H410 |
| 2,4'– DDD | Fluka, Sigma-Aldrich, St. Louis, Stany Zjednoczone | 35485-250MG | H351 |
| 4,4' – DDD | Dr. Ehrenstorfer, Augsburg, Niemcy | DRE-C12031000 | H301, H351, H400, H410, H312 |
| 2,4' – DDE | Dr. Ehrenstorfer, Augsburg, Niemcy | DRE-C12040000 | H351, H400, H410, H302 |
| 4,4'-DDE | Fluka , Sigma-Aldrich, St. Louis, USA | 35487-250MG | H302, H351, H410 |
| 2,4' – DDT | Dr. Ehrenstorfer, Augsburg, Niemcy | DRE-C12081000 | H301, H311, H330, H351, H400, H410 |
| 4,4' – DDT | Narodowy Instytut Standardów i Technologii, Gaithersburg, USA | RM8469-4,4'-DDT | H301, H311, H351, H372, H410 |
| n-heksan | VWR International GmbH, Graumanngasse, Wiedeń, Austria | 83992.320 | H225, H315, H336, H373, H304, H411 |
| Aceton do HPLC | J.T.Baker, Avantor performance Materials B.V., Teugseweg, Holandia | 8142 | H225, H319, H 336 |
| FL-PR Florisil 1000mg/6mL | Phenomenex, Torrance, CA, USA | 8B-S013-JCH | |
| Beztłuszczowy piasek kwarcowy 0,3-0,9 mm | Buchi, Flawil, Szwajcaria | 37689 | |
| Chromatograf gazowy Hawlett Packard Chromatograf gazowy serii HP 6890 z GERSTEL Próbnik wielofunkcyjny MPS 2XL z detektorem ECD i FID | Agilent technologies, Santa Clara USA | ||
| Ekstraktor płynów ciśnieniowych, Speed Extractor E-916 | Buchi, Flawil, Szwajcaria | ||
| Ekstraktor do fazy stałej | Supleco, Sigma-Aldrich Bellefonte, PA, USA | ||
| Koncentrator miVac DUO | Genevac SP Scientific, Suffolk Wielka Brytania | ||
| Kolumna kapilarna GC Zebron ZB-XLB (30 x 0,25 x 0,25) | Phenomenex, Torrance, CA, USA | 122-1232 | |
| Spektrometr FT-IR ATR, Spectrum-Two | Perkin Elmer |
Bibliografia
- Plastic Europe. Plastics - the Facts 2015. An analysis of European plastics production, demand and waste data. , Available on the website: http://www.plasticseurope.org (2017).
- Wang, J., Tan, Z., Peng, J., Qiu, Q., Li, M. The behaviors of microplas....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
