Нано- и микропластик – хорошо известная угроза, которая встречается практически повсюду в природе, включая почву, океаны, питьевую воду, воздух и даже человеческое тело. Исследования показывают, что в почве содержится значительная часть нано- и микропластика. Проблема заключается в его микроскопических размерах, что позволяет пластику легко мигрировать через почву в грунт или пресные водоемы за счет вымывания дождевой водой, откуда он попадает в организм человека. Поэтому крайне важно понимать распределение и перемещение микропластика в почве, чтобы оценить его угрозу и снизить ее.
Существующие методы измерения концентрации пластика требуют разделения органического вещества почвы с помощью химических и физических процессов. Затем они анализируются с помощью микроскопа, инфракрасной спектроскопии с Фурье-преобразованием, пиролизной газовой хроматографии/масс-спектрометрии или рамановской спектрометрии. Однако эти методы требуют высокой квалификации и имеют ограниченное разрешение для анализа частиц размером менее 1 мкм. Кроме того, часто часть микропластика в почве теряется в процессе разделения, что приводит к неточным измерениям. Поэтому было необходимо разработать простой, но точный метод обнаружения и измерения пластика ≤ 1 мкм в почве.
С этой целью группа исследователей под руководством г-на Кёхэя Цучиды из Университета Васэда и Национального института передовой промышленной науки и технологии разработала простой метод измерения концентрации микропластика в почве с помощью спектроскопии без отделения органического вещества. Спектроскопия позволяет определить концентрацию частиц в почве на основе того, сколько света определенной длины волны проходит через образец и сколько поглощается. Таким образом, спектроскопия может потенциально обнаружить пластик независимо от размера, при условии, что используются правильные длины волн и почвы. Ученые разработали метод, использующий разницу между спектрами поглощения микропластика и частиц почвы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Ecotoxicology and Environmental Safety.
Шесть почвенных суспензий были созданы из образцов почвы с различными характеристиками, такими как гранулометрический состав и содержание органических веществ, и смешаны с наночастицами полистирола размером 203 нм. «Мы измерили поглощение почвенных суспензий при различных длинах волн от 200 до 500 нм с помощью спектрофотометра и на основании этого определили концентрацию пластика в почве. Затем была выявлена наилучшая комбинация двух длин волн, которая помогла свести на нет помехи от частиц почвы и выщелоченных компонентов в суспензии», – объясняет Цучида.
Исследователи обнаружили, что комбинация длин волн 220-260 нм и 280-340 нм имеет самый низкий уровень погрешности для шести образцов и, таким образом, подходит для измерения концентраций микропластика в различных типах почв.
Результаты работы демонстрируют эффективность этого простого метода, основанного на спектроскопии, для правильного измерения концентрации пластика в почве без какого-либо громоздкого процесса разделения. «Наш подход к измерению может количественно определять различные виды частиц, включая полиэтилен и полиэтилентерефталат, в различных почвах и легко использоваться в качестве инструмента первоначальной оценки. Более того, он может помочь углубить понимание распределения и миграционного поведения пластика в геосфере», – заключил Цучида.
[Фото: ru.123rf.com]
