Fysiker från Immanuel Kant Baltic Federal University har utvecklat och tillämpat en metod för att identifiera mikroplast som samlats in i havsvatten. Spektroskopimetoden bestämmer den kemiska sammansättningen av föroreningar oavsett deras storlek. Resultaten publicerades i Marine Pollution Bulletin .

All plast som kommer ut i havsvattnet stannar i havet. Det sönderfaller inte, blir bara granulerad, blir ännu farligare för marina djur och fiskar, kommer in i deras kroppar med vatten och mat, och ackumuleras i deras organ. Dessutom, mikroplast är svårt att isolera. Det är omöjligt att ens mäta det exakta tonnaget av plast i havet. Det räcker inte att samla upp det från ytan med nät, eftersom mikropartiklar ofta reser från ett vattenskikt till ett annat. De befintliga verktygen för djupplastinsamling är, i regel, inte kunna identifiera på vilket djup ett prov togs, och utan information om fördelningen av mikroplast i olika vattenlager, det är omöjligt att förstå hur föroreningarna sprider sig i havet och vad den nuvarande volymen är. Även när proverna samlas in, forskare har fortfarande svårt att bestämma den kemiska sammansättningen av små polymerpartiklar.

Fysikerna i denna nya studie rapporterar nu en metod för att bestämma sammansättningen av mikroplast. De identifierade partiklar som samlats in i Östersjön med hjälp av en ny anordning kallad PLASTIC EXplorer (PLEX). Det har utvecklats av fysikerna vid Northern Water Problems Institute vid Karelian Research Center vid den ryska vetenskapsakademin, tillsammans med Atlantic Department of Shirshov Institute of Oceanology vid Ryska Vetenskapsakademin. Enheten pumpar två till tre kubikmeter havsvatten på alla djup upp till 100 meter. Vattnet transporteras till ett fartyg där alla fasta partiklar filtreras från det. Pumpar läggs manuellt till filtreringssystemet och tvättas före provtagning, och filter byts manuellt, också. Därför, PLEX bör ha minst två operatörer, en för att övervaka pumpen, och en för att ta hand om filtret.

Med den nya enheten, forskarna samlade in mikroplastprover från olika nivåer i Östersjön. Ytterligare prover togs manuellt vid stranden. Proverna genomgick en detaljerad studie, och det sista steget i analysen var identifieringen av deras kemiska sammansättning. Sådana fragment och trådar är otroligt små (diametern på fibrerna och fragmenten är 50 mikron eller mindre). Därför, deras analys kräver en mycket känslig metod. Fysikerna utvecklade en metod baserad på Raman-spridningsspektroskopi. Olika ämnen sprider ljus oelastiskt på olika sätt, och den nya metoden avslöjade elementen i varje prov. Forskarna hittade 33 typer av föroreningar i proverna från Östersjön, inklusive nylon, polyeten, cellulosa, polypropen, och så vidare.

"Spektralanalys av mikroskopiska polymerpartiklar är en svår uppgift. Fluorescensen av färgämnena i att färgade polymerer som är mest spridda är en stor fråga. Polymeren och färgämnet har en stark bindning, och man måste skapa specifika experimentella förhållanden för att minimera färgämnets fluorescens, och på samma gång, för att identifiera polymerens signal i spektrumet. I flera fall, mikroskopiska prover krävde ytterligare rening och multikomponentspektralanalys för att bryta komplexa spektrum (t.ex. de som innehåller flera polymerer och ett färgämne) i separata delar. Som ett resultat, vi har utvecklat en metod som gör att vi tydligt kan identifiera provernas kemiska sammansättning. Det visade sig vara ganska användbart för tillämpad forskning om marin fysik, " säger Andrey Zyubin, senior forskarassistent vid BFU:s Vetenskaps- och utbildningscentrum.