Samlar vattenprover från Hudsonfloden. Kredit:Adam Steckley
Mer än 70 % av mikroplasten som hittas i prover från hav och floder kan komma från forskarna som samlar in dem.
En ny artikel från Staffordshire University och Rozalia Project, publicerad i Marine Pollution Bulletin , undersöker procedurmässig förorening vid provtagning av mikropartiklar i vattenmiljöer. Studien visar att en betydande mängd mikroplaster och mikrofibrer från forskarnas kläder och redskap blandas med miljöföroreningar i vattenproverna.
Claire Gwinnett, professor i kriminalteknik och miljövetenskap vid Staffordshire University, förklarade:"I fältet kan detta inträffa på grund av miljöns dynamiska natur som vind eller väder, åtgärder som krävs för att få prover och den närhet som krävs för forskare att skaffa och säkra prover oavsett om det är i ett medelstort fartyg, en liten båt eller provtagning från land. I ett mobilt labb sker detta ofta på grund av att man använder små utrymmen för flera användningsområden och liknande krav på att forskare ska vara i närheten av proverna samtidigt som bearbetning."
Data samlades in under en expedition längs Hudsonfloden från Rozalia Projects 60-tums oceanografiska segelforskningsfartyg, American Promise. Teamet spårade kontaminering genom att samla in fibrer från alla möjliga föroreningskällor på fartyget, inklusive kläder som bärs av både vetenskaps- och båtteam, segelväskor och presenningar, segel- och utrustningskontrolllinjer samt inredningstextilier. Genom att göra det skapade de en katalog med vilken varje fiber och fragment som hittades i miljöprover först jämfördes. Om det fanns en matchning noterades den exakta källan till procedurkontamination. Om det inte fanns en matchning ansågs den mikropartikeln vara förorening.
Forskningen fann att när robusta antikontamineringsprotokoll inte användes när vattenprover togs (med en metallhink för ytprover och en Niskin-flaska för prover i mitten av vattenpelaren), var 71,4 % av mikropartiklarna i proverna kontaminering; på liknande sätt, när antikontamineringsprotokoll inte användes vid behandling av vattenprover (med en vakuumfiltreringsmetod), var 68,4 % av mikropartiklarna i proverna kontaminering.
Medförfattaren Rachael Z. Miller, grundare av Rozalia Project for a Clean Ocean, sa:"Detta är en studie som utformades för att stärka den vetenskapliga processen och har avslöjat i vilken utsträckning våra kläder tappar bort, inte bara i tvättmaskinen eller torktumlare, men när vi bär den och uppför oss i våra vardagliga liv. Det verkar som att vi alla är grisar, men istället för att gå runt i ett moln av smuts kan vi avge moln av mikrofibrer.
Samlar prover från Hudsonfloden på American Promise. Kredit:Rachael Z. Miller
"Några take-aways för vanliga människor från den här studien är att:ta hand om kläderna vi har - det kan göras genom att anpassa tvättrutiner för att minska fiberbrott som att tvätta i kallt vatten och lufttorka när det är möjligt; vara uppmärksam på kläderna vi väljer – mer och mer information kommer ut om hur mycket olika typer av tyger tappar, och stödjer varumärken och organisationer som är medvetna om och tar itu med problemet genom att arbeta för att bättre förstå våra textilier och som förnyar sig för att göra dem båda mer motståndskraftiga och utan material som utövar mindre tryck på vår naturliga värld, samtidigt som de behåller sin förmåga att skydda oss från elementen."
Studien presenterar också metoder inspirerade av kriminalteknisk vetenskap som kan göra en 37 % minskning av mängden procedurförorening som felaktigt läggs till miljöprover under insamlingsfasen av en studie. Denna minskning kan spara forskarteam en betydande mängd tid genom att minska antalet mikropartiklar som måste analyseras.
Lösningar för framtida studier inkluderar att utrusta hela teamet i samma lågskurna, ovanligt färgade plagg, helst också med ovanlig fibermorfologi. Detta skulle möjliggöra snabb identifiering som kontaminering. Det är viktigt för hela båtbesättningen att inkluderas i dessa kvalitetskontroller eftersom fibrer från kaptenen och styrman också hittades i prover under denna studie.
Forskarna beskriver också ett arbetsflöde med hjälp av ett polariserande ljusmikroskop (PLM) som kan spara både tid och pengar för forskargrupper när mikropartiklar, i synnerhet mikrofiber, ska identifieras. När den paras ihop med Easylift-tejp, en innovation som används för att ta prover och fixera mikropartiklar efter vakuumfiltrering, fann denna studie att en PLM kunde ge en högsäkerhets-/korrekt materialidentifiering i 93,3 % av mikrofibrerna som finns i vattenproverna. PLM:er kan erhållas för under $4 000 och tar en bråkdel av tiden att använda jämfört med andra metoder.
Professor Gwinnett tillade:"Att tänka som en kriminaltekniker under provtagning för mikroplaster har sina fördelar, vilket den här studien har visat. Rättsmedicinare funderar ständigt på hur de kan kontaminera prover och hur de kan förhindra det. Rättsmedicinare erkänner också att det är omöjligt att ha noll kontaminering och istället fokusera på att skapa protokoll för att minimera och övervaka.
"Genom att använda kriminaltekniska analystekniker, som syftar till att fullständigt profilera en partikel, inklusive dess morfologiska, optiska och kemiska egenskaper, gör dessa "lager" av information att mycket säkrare slutsatser kan dras om huruvida det kommer från miljön eller från procedurkontamination ."