Zespół po raz pierwszy odkrył nanoplastiki w oceanie

Inżynierowie po raz pierwszy odkryli nanoplastiki w oceanach, ujawniając ich prawdziwy kształt i skład chemiczny.

Co roku do oceanów trafiają miliony ton plastikowych odpadów. Ultrafioletowe światło słoneczne i turbulencje oceaniczne rozkładają te tworzywa sztuczne na niewidoczne nanocząsteczki, które zagrażają ekosystemom morskim.

W nowym badaniu inżynierowie dostarczyli wyraźne obrazy nanoplastików w wodach oceanicznych u wybrzeży Chin, Korei Południowej, Stanów Zjednoczonych i Zatoki Meksykańskiej. Te maleńkie cząsteczki plastiku, pochodzące z produktów konsumenckich, takich jak butelki na wodę, opakowania żywności i odzież, charakteryzują się zaskakującą różnorodnością kształtów i składu chemicznego.

„Nanoplastiki są prawdopodobnie bardziej toksyczne niż większe cząsteczki tworzyw sztucznych” – mówi Tingfei Luo, profesor lotnictwa i inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Notre Dame. „Jego niewielki rozmiar sprawia, że ​​lepiej penetruje tkanki organizmów żywych.”

Wcześniej nanocząsteczki tworzyw sztucznych wytwarzane w laboratoriach wykorzystywano w badaniach toksyczności w celu zbadania ich wpływu na organizmy morskie. Zespół badaczy Lu, we współpracy z laboratorium Wei Xu na Texas A&M University, postanowił poszukać rzeczywistych nanoplastików w oceanach świata, wierząc, że mogą one znacznie różnić się od wersji stworzonych w laboratorium, które są bardzo jednolite pod względem kształtu i składu. . Wszelkie znalezione różnice mogą mieć wpływ na badania toksyczności.

Uważa się, że nanoplastiki występują w oceanach w bardzo niskich stężeniach. Aby znaleźć je w wodzie morskiej, zespół Luo zastosował opracowaną wcześniej unikalną technikę osadzania pęcherzyków, aby znaleźć ślady cząsteczek DNA na potrzeby wczesnego wykrywania raka.

Zespół zmieszał próbki wody morskiej z nanocząsteczkami srebra, a następnie podgrzał roztwór za pomocą lasera, aż utworzył się pęcherzyk. Różnice w napięciu powierzchniowym powodują gromadzenie się cząstek nanoplastiku na zewnątrz bańki. Bąbel kurczy się, po czym znika, osadzając cząstki w jednym, skoncentrowanym miejscu. Następnie wykorzystuje się mikroskopię elektronową i spektroskopię Ramana do ujawnienia kształtów i składu chemicznego nanoplastików.

Zespół Luo znalazł w tych próbkach wody morskiej nanoplastiki wykonane z nylonu, polistyrenu i politereftalanu etylenu (PET) – polimerów z tworzyw sztucznych stosowanych w opakowaniach żywności, butelkach z wodą, odzieży i sieciach na ryby. Niektóre z różnorodnych kształtów cząstek można przypisać różnym technikom produkcyjnym zastosowanym do ich wytworzenia. Co zaskakujące, nanocząsteczki PET wykryto w próbkach wody pobranych na głębokości około 300 metrów w Zatoce Meksykańskiej, co wskazuje, że zanieczyszczenie nanoplastikami nie ogranicza się do powierzchni oceanu.

Lu twierdzi, że dalsze badania skupią się na pomiarze ilości nanoplastików w oceanach.

„Nanoplastiki, które znaleźliśmy w oceanie, wyraźnie różniły się od tych wytworzonych w laboratorium” – mówi Lu. „Zrozumienie kształtu i składu chemicznego rzeczywistych nanoplastików to niezbędny pierwszy krok w określeniu ich toksyczności i opracowaniu sposobów ich łagodzenia”.

Wyszukiwanie pojawia się w Postęp nauki.

Dodatkowi współautorzy pochodzą z Uniwersytetu Notre Dame i Texas A&M.

źródło: Uniwersytet Notre Dame