hrvatski

Voltammetrija i diferencijalna pretražna kalorimetrija za određivanje metala u tragovima i vrsta polimera na morskoj (mikro)plastici

Plastični otpad koji u ogromnim količinama dospijeva u morski okoliš rastući je i višeslojni problem. Utjecanjem različitih faktora, prvenstveno UV-zračenja, polimeri se degradiraju i fragmentiraju. Termoplastičnim polimerima, koji su najzastupljeniji, može se promijeniti stupanj kristalizacije. Plastične čestice djeluju i kao vektor za transport različitih tvari adsorbirajući ih na svoju površinu, među njima i potencijalno ekotoksične metale. Na vezanje metala na plastične čestice utječu brojni fizikalno-kemijski parametri, među kojima su vrsta i stupanj degradacije polimera [1]. Za određivanje metala u tragovima uzorkovane su neke od najčešćih vrsta morskog plastičnog otpada naplavljenog na obalama hrvatskog dijela srednjeg i južnog Jadrana. Izabrani uzorci su predproizvodne granule koje se svrstavaju u primarni mikroplastični otpad (< 5 mm) i higijenski štapići. Razlog takvog odabira je sveprisutnost tih vrsta otpada u svjetskim morima. Količina metala u tragovima (Zn, Cd, Pb, Cu, Ni, Co) na plastičnom otpadu te u morskoj vodi određena je elektroanalitičkom metodom voltammetrijom, a vrsta polimera diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC). DSC je metoda termičke analize koja omogućuje brzu analizu vrlo malih pa i heterogenih uzoraka, određivanje vrste polimera i/ili njegovog stupnja degradacije. Manje količine površinskih zagađenja iz okoliša, koje mogu zakomplicirati identifikaciju osnovnog polimera nekim drugim tehnikama, kod DSC metode ne smetaju [2]. U sklopu ovog ispitivanja utvrđeno je da je maseni udio metala na površini granula na razinama njihovog udjela u sedimentu, a usporediv je s podacima iz literature [1], dok su količine metala nađene na štapićima bile nešto niže. Za štapiće relevantna istraživanja nisu pronađena pa time ni usporedba nije moguća. DSC metodom je utvrđeno da su štapići po sastavu polipropilen (PP), dok su granule bile raznih sastava: polietilen visoke gustoće (HD-PE), polietilen niske gustoće (LD-PE) i PP. Više čimbenika utječe na međudjelovanje mikroplastike s metalnim ionima u morskom okolišu, od kemijskog sastava mora do karakteristika polimera, a za njihovo bolje razumijevanje potrebni su modelni eksperimenti koji će dati uvid u dinamiku vezanja i količine metala na površini mikroplastike. Ovaj rad u potpunosti je financirala Hrvatska zaklada za znanost projektom IP-2019-04-5832. Rad doktorandice Ane Rapljenović djelomično je financiran programom “Projekt razvoja karijera mladih istraživača - izobrazba novih doktora znanosti“, Hrvatske zaklade za znanost.

Voltammetrija ; Diferencijalna pretražna kalorimetrija ; mikroplastika ; morski sustavi

Rad je objavljen dvojezično, na hrvatskom i engleskom jeziku