Naslov
Ispitivanje ekotoksičnosti i biotičke razgradnje mikroplastike u okolišu
(Determination of ecotoxicity and biotic degradation of microplastics in the environment)

Autori
Kuštro, Marija ; Bule, Kristina ; Miloloža, Martina ; Kučić Grgić, Dajana

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, ostalo

Godina
2022

Ključne riječi
Mikroplastika ; Ekotoksičnost ; Biorazgradnja mikroplastike u okolišu
(Microplastics ; Ecotoxicity ; Biodegradation of microplastics in environment)

Sažetak
Zbog sve veće upotrebe te nepravilnim rukovanjem i odlaganjem, plastika dospjeva u sve sastavnice okoliša gdje se pod utjecajem vremenskih uvjeta razlaže na manje čestice. Mikroplastika (MP) veličine je manje od 5 mm te je predmet brojnih istraživanja zbog potencijalnog štetnog utjecaja na žive organizme. MP-e sadrži u svom sastavu razne aditive zbog poboljšanja svojstava i tijekom vremena bivaju ispušteni u okoliš, što predstavlja dodatnu prijetnju organizmima. Potaknuti zabrinutošću za okoliš i zdravlje ljudi, provode se brojna ekotoksikološka istraživanja te se istražuju nove metode i tehnologije za uklanjanje MP-a, a jedna od njih je biotička razgradnja primjenom mikroorganizama. U ovome radu provela su se ekotoksikološka ispitivanja utjecaja MP-a na slatkovodnu mikroalgu Scenedesmus sp. s ciljem utvrđivanja štetnog utjecaja. Mikroalga Scenedesmus sp. izlagala se različitim koncentracijama (50 ; 250 ; 500 ; 750 i 1000 mg/L) i veličinama čestica (100 – 300 ; 300 – 500 i 500 – 710 μm) polietilena (PE), polipropilena (PP), polistirena (PS), poli(vinil- klorida) (PVC) i poli(etilen-tereftalata) (PET). Pratio se broj živih stanica mikroalge (CFU) i morfološke promjene. Prema dobivenim rezultatima, vidljivo je da različite koncentracije i veličine čestica imaju različit utjecaj na mikroalgu. Sve vrste MP-a uzrokovale su najveću inhibiciju rasta pri najvećoj koncentraciji (1000 mg/L) i najmanjoj veličini čestica (100 – 300 μm). PE se pokazao najtoksičnijim polimerom s inhibicijom rasta od 12, 99 %, dok se PET pokazao najmanje toksičan s inhibicijom rasta od 4, 51 %. Mikrofotografije mikroalge snimljene optičkim mikroskopom ukazuju da MP-e nije uzrokovala morfološke promjene mikroalge. Shodno navedenom, zaključeno je da toksičan utjecaj MP-a na mikroalgu ovisi o veličini, koncentraciji i vrsti MP-a. Nakon provedenog ekotoksikološkog ispitivanja provodio se pokus biorazgradnje PVC-a primjenom mikroorganizama, tj. kvasaca izoliranih iz okoliša – Rhodotorula glutinis, Geotrichum candidum, Saccharomyces cerevisiae i Candida parapsilosis tijekom 30 dana. Tijekom pokusa biorazgradnje pratili su se određeni pokazatelji poput: broja živih stanica kvasaca (CFU), promjene u morfologiji stanica kvasca, koncentracije organskog, anorganskog i ukupnog ugljika u sustavu (TOC, IC i TC), aditiva u MP-u (HPLC/MS analiza) te toksičnost vodene faze primjenom morske bakterije Vibrio fischeri. Čestice PVC-a analizirane su prije i nakon procesa biorazgradnje primjenom FTIR-ATR spektroskopije. Tijekom procesa biorazgradnje CFU vrijednost je rasla kod kvasaca, Candida parapsilosis i Rhodotorula glutinis, dok kod ostala dva kvasca taj trend nije bio vidljiv. Povećanje koncentracije TOC-a tijekom procesa ukazuje da je došlo do narušavanja strukture MP-a i otpuštanja aditiva, što je HPLC/MS analizom dodatno potvrđeno. EC20 vrijednost vodene faze na kraju procesa iznosila je za Rhodotorula glutinis 1, 43 %, Geotrichum candidum 7, 10 %, Saccharomyces cerevisiae 1, 07 % i Candida parapsilosis 30, 23 %. FTIR-ATR spektroskopija pokazuje da je došlo do promjena u funkcionalnim skupinama, nastanku novih i gubitku postojećih skupina, te je vidljivo smanjenje intenziteta pikova apsorpcijskih vrpci, što ukazuje da kvasci učinkovito koriste MP-e kao izvor ugljika. Međutim, da bi došlo do potpune mineralizacije MP-a potrebno je istraživanja provoditi duže od 30 dana i ispitati optimalne uvjete biorazgradnje.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA