Ju mindre plastpartiklarna är, ju större skadlig last kan de bära, som är osynligt för ögat:Mikroplast transporterar skadliga metaller i miljön – och släpper även ut dem igen under vissa förutsättningar. Kredit:Hereon/Oorganisk miljökemi
Att mikroplaster kan ackumulera organiska föroreningar från miljön och transportera dem har varit känt sedan en tid tillbaka. Vad är nytt, dock, är att metaller också kan transporteras på detta sätt. Dessutom, ju mindre partiklar, desto större metallansamling på plasten. Detta har demonstrerats av forskare vid Helmholtz-Zentrum Hereon i en ny studie. Resultaten publicerades nu i Journal of Hazardous Materials Letters .
Forskare över hela världen har redan visat den alarmerande ekologiska spridningen och livslängden hos plastpartiklar. Partiklarna är mellan en mikrometer och en halv centimeter stora. De utvecklas delvis när större plastkomponenter går sönder i havet eller hamnar i floderna och därefter i havet direkt från avloppsvatten som kommer från land. Mikroplaster är giftiga i mycket höga koncentrationer. Dessutom, de kan också ackumuleras, transportera och släppa ut andra föroreningar. Även om data redan har publicerats om organiska föroreningar i detta sammanhang, det är lite känt om interaktionerna mellan mikroplastpartiklarna som flyter i vattnet och lösta metaller. Det är därför som forskare från Institutet för kustmiljökemi vid Helmholtz-Zentrum Hereon nu systematiskt har studerat dessa interaktioner i laboratoriet.
Laget, som inkluderar första författaren Dr. Lars Hildebrandt, studerade ackumuleringen av femtiofem olika metaller och halvmetaller på polyeten- och polyetentereftalatpartiklar, mäter 63 till 250 mikrometer i storlek. "När det gäller vatten förorenat av plast, de två plasttyperna vi studerade spelar en avgörande roll, ", säger miljökemist Hildebrandt. "Detta beror på deras breda användningsområde och de tillhörande höga produktionsvolymerna. De flesta shoppingkassar, till exempel, är gjorda av polyeten (återvinningskod 4, LDPE), och dricksflaskor av plast är nästan utan undantag gjorda av polyetylentereftalat (återvinningskod 1, SÄLLSKAPSDJUR)."
Medan endast PE och PET undersöktes i laboratoriestudien som beskrivs här, forskarna hittade många andra typer av plast, såsom polyuretan (vänster på bilden), i de undersökta miljöproverna. Med hjälp av toppmoderna instrument och digitala metoder, dessa identifieras och mäts direkt (höger bild). Kredit:Hereon/Oorganisk miljökemi
Ju mindre partikel, desto starkare ackumulering
"I studien, vi fastställde att ansamlingen blir starkare när partiklarna blir mindre och att det finns betydande skillnader mellan de olika elementen (metaller och halvmetaller) när det gäller graden av anrikning, " säger medförfattaren Dr Daniel Pröfrock, avdelningschef för oorganisk miljökemi på Hereon. Vissa metaller, eller mer exakt deras joner, som krom, järn, tenn och de sällsynta jordartsmetallerna fäste sig nästan helt på mikroplasten. andra, som kadmium, zink och koppar, visade nästan ingen ansamling på plasten under hela testperioden. Dessutom, polyetenpartiklarna visade signifikant större ackumulering än polyetentereftalatpartiklarna.
Metaller frigörs nästan helt igen
I den andra fasen av testet, Hereon-forskarna kunde visa att partiklarna laddade med metaller eller halvmetaller nästan fullständigt släppte ut respektive metallinnehåll igen under kemiska förhållanden, som de som råder i matsmältningskanalen. "Vår testuppställning i laboratoriet var faktiskt förenklad och utan modellorganismer. Icke desto mindre, resultaten ger viktiga bevis för att mikroplastpartiklar, när det absorberas av kroppen, fungera som en typ av trojansk häst för metaller och att dessa metaller möjligen kan föras in i organismer i större utsträckning på det sättet, säger Lars Heldebrandt, drar sin första slutsats.
Ytterligare studier genomförs nu för att fastställa hur andra plaster som ofta förekommer i miljön beter sig och vilken inverkan partiklarnas ålder och väderpåverkan har på ackumulerings- och frigöringsprocesserna.