В.О. Ємельянов, ЗАСІБ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОЇ СЕПАРАЦІЇ МІКРОПЛАСТИКОВИХ ЧАСТИНОК З ДОННИХ ВІДКЛАДІВ

https://doi.org/10.15407/gpimo2024.02.070

В.О. Ємельянов, чл.-кор. НАН України, д-р геол.-мін. наук, проф., головн. наук. співроб.

E‑mail: volodyasea1990@gmail.com

ORCID 0000-0002-8972-0754

Є.І. Насєдкін, канд. геол. наук, ст. дослідник, ст. наук. співроб.

E-mail: nasedevg@ukr.net

ORCID 0000-0003-2633-9291

Т.С. Куковська, канд. геол.-мін. наук, ст. н. с., ст. наук. співроб.

E-mail: t.kukovska@gmail.com

ORCID 0000-0001-7532-8885

С.М. Довбиш, пров. інж.

E-mail: dovbysh@ukr.net

ORCID: 0000-0002-3542-7472

ДНУ «МорГеоЕкоЦентр НАН України»

01054, м. Київ, вул. Олеся Гончара, 55 б

ЗАСІБ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОЇ СЕПАРАЦІЇ МІКРОПЛАСТИКОВИХ ЧАСТИНОК З ДОННИХ ВІДКЛАДІВ

Вивчення розподілу мікропластику в геологічній компоненті морських екосистем, зокрема виявлення обсягів забруднення пластиковим матеріалом, визначення його типів, походження та шляхів пересування – актуальний напрям досліджень наукової світової спільноти в останні десятиліття. ДНУ «МорГеоЕкоЦентр НАН України» в рамках міжнародного проєкту «Developing Optimal and Open Research Support» for the Black Sea (DOORS) (https://www.doorsblacksea.eu/) проводить дослідження розподілу мікропластику в донних відкладах шельфових районів західної, а також берегових наносів північно-західної частин Чорного моря. Важливою складовою досліджень є процес підготовки проб для лабораторних аналізів, що визначається якісним вилученням з маси доних відкладів частинок мікропластику із збереженою формою і розмірами. Практика досліджень мікропластику лабораторії ДНУ «МорГеоЕкоЦентр НАН України»» дозволила розробити устаткування для безконтактного перемішування проб донних відкладів. Створений на базі шліфувальної машинки експериментальний сепаратор дозволяє проводити безперервне перемішування осадків протягом тривалого часу, забезпечуючи постійний рух ємності з речовиною у горизонтальній площині та її перманентні коливання з оптимальною частотою по вертикалі. Неруйнівні фізичні характеристики коливань дозволяють необмежене використання приладу впродовж часу, який необхідний для надійної сепарації зразка донних відкладів на унітарні за природою частинки та ефективного розділення їх в розчині за щільнісними характеристиками. Розмір шліфувальної платформи та наявність додаткових елементів гарантує можливість роботи з ємностями різного об’єму, форми та розміру. Подальші спеціальні експериментальні дослідження дозволять визначити ступінь ефективності приладу та відкриють можливості залучення його до практичних робіт з метою покращення результативності лабораторної обробки натурної речовини та поліпшення якості результатів досліджень.

Ключові слова: мікропластик, донні відклади, неруйнівні методи сепарації, лабораторне устаткування.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Andrady A.L. Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bull., 2011. № 62. Р. 1596 – 1605.
  2. Andrady A.L. The plastic in microplastics: a review. Marine Pollution Bull., 2017. № 119 (1). Р. 12 – 22.
  3. Browne M.A., Crump P., Niven S.J. et al. Accumulations of microplastic on shorelines worldwide: sources and sinks Environ. Sci. Technol., Just Accepted Manuscript, 2011. № 45 (21). Р. 9175 – 9179. https://doi.org/10.1021/es201811s
  4. Browne M.A., Galloway T.S., Thompson R.C. Spatial Patterns of Plastic Debris along Estuarine Shorelines. Environmental Science & Technology, 2010. № 44 (99). Р. 3404 – 3409. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/es903784e
  5. Claessens M., Meester S., Van Landuyt L. et al. Occurrence and distribution of microplastics in marine sediments along the Belgian coast. Marine Pollution Bull., 2011. № 62 (10). Р. 2199 – 2204. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2011.06.030
  6. Claessens M., Van Cauwenberghe L., Vandegehuchte M.B. et al. New techniques for the detection of microplastics in sediments and field collected organisms. Marine Pollution Bull., 2013. № 70 (1 – 2). Р. 227 – 233. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2013.03.009
  7. Cooper D.A., Corcoran P. Effects of mechanical and chemical processes on the degradation of plastic beach debris on the island of Kauai, Hawaii. Marine Pollution Bull., 2010. № 60 (5). Р. 650 – 654. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2009.12.026
  8. Corcoran P.L., Biesinger M.C., Grifi M. Plastics and beaches: A degrading relationship. Marine Pollution Bull., 2009. № 58 (1). Р. 80 – 84. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2008.08.022
  9. Galgani F, Hanke G., Werner S. et al. Guidance on Monitoring of Marine Litter in European Seas MSFD Technical Subgroup on Marine Litter. Publications Office of the European Union, 2013. 128 р. https://doi.org/10.2788/99475
  10. Galgani F., Ruiz Orejon Sanchez Pastor L., Ronchi F. et al. Guidance on the Monitoring of Marine Litter in European Seas An update to improve the harmonized monitoring of marine litter under the Marine Strategy Framework Directive. Publications Office of the European Union, 2023. 195 p. https://doi.org/10.2760/59137
  11. Geyer R., Jambeck J.R., Law K.L. Production, use, and fate of all plastics ever made. Science Advances, 2017. № 3 (7). Р. 608 – 612. https://doi.org/10.1126/sciadv.1700782
  12. Goli V.S.N.S., Singh D.N. Effect of ultrasonication conditions on polyethylene microplastics sourced from landfills: A precursor study to establish guidelines for their extraction from environmental matrices. Journal of Hazardous Materials, 2023. № 459 (5). https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.132230
  13. Hidalgo-Ruz V., Gutow L., Thompson R.C., Thiel M. Microplastics in the Marine Environment: A Review of the Methods Used for Identification and Quantification. Environmental Science and Technology, 2012. № 46 (6). Р. 3060-3075. https:// doi.org/10.1021/es2031505.
  14. Hoornweg D., Bhada-Tata P. What a waste: a global review of solid waste management. Urban Development Series, 2012. V.15. 116 р.
  15. Imhof H.K., Schmid J., Niessner R. et al. A novel, highly efficient method for the separation and quantification of plastic particles in sediments of aquatic environments. Limnology and Oceanography: Methods. V. 10 (7). P. 524 – 537. https://doi.org/10.4319/lom.2012.10.524
  16. Kershaw P.J., Turra A. Galgani F. et al. Guidelines or the monitoring and assessment of plastic litter and microplastics in the ocean Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection. Rep. Stud. GESAMP, 2019. № 99, 130 p. https://archimer.ifremer.fr/doc/00585/69677/
  17. Lambert S., Wagner M. Microplastics are contaminants of emerging concern in freshwater environments: an overview. Freshwater Science, 2016. № 36 (2). P. 251 – 268.
  18. Liebezeit G., Dubaish F. Microplastics in Beaches of the East Frisian Islands Spiekeroog and Kachelotplate. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 2012. № 89 (1). P. 213 – 217. https://doi.org/10.1007/s00128-012-0642-7
  19. Masura J., Baker J., Foster G. et al. Laboratory methods for the analysis of microplastics in the marine environment: recommendations for quantifying synthetic particles in waters and sediments. NOAA Technical Memorandum NOS-OR&R-48. 2015. P. 39.
  20. McDermid K.J, McMullen T.L. Quantitative Analysis of Small-Plastic Debris on Beaches in the Hawaiian Archipelago. Marine Pollution Bull., 2004. № 48 (7 – 8). P. 790 – 794. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2003.10.017
  21. Ng K.L., Obbard J.P. Prevalence of microplastics in Singapore's coastal marine environment. Marine Pollution Bull., 2006. № 52 (7). P. 761 – 767. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2005.11.017
  22. Nuelle M.-T., Dekiff J.H., Remy D., Fries E. A new analytical approach for monitoring microplastics in marine sediments. Environmental Pollution, 2014. V. 184. P. 16 – 169. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2013.07.027
  23. Phuong N.N., Poirier L., Quoc T. Q. et al. Factors influencing the microplastic contamination of bivalves from the French Atlantic coast: Location, season and/or mode of life? Marine Pollution Bull., 2018. № 129 (2). P. 664 – 674. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025326X17309001
  24. Plastics – the Facts. Plastics Europe. 2018. 60 р. https://plasticseurope.org/wp-content/uploads/2021/10/2018-Plastics-the-facts.pdf
  25. Pojar I., Stănică A., Stock F. et al. Sedimentary microplastic concentrations from the Romanian Danube River to the Black Sea. Scientific Reports, 2021. V. 11 (1). https://doi.org/10.1038/s41598-021-81724-4, www.nature.com/scientificreports
  26. Thompson R.C., Olsen Y.S., Mitchell R. P. et al. Lost at Sea: Where Is All the Plastic? Science, 2004. V. 304, № 5672. P. 838. https://doi.org/10.1126/science.1094559
  27. Wagner J., Wang Z.-M., Ghosal S., Rochman C. Novel method for the extraction and identification of microplastics in ocean trawl and fish gut matrices. Analytical Methods, 2017. V. 9 (9). P. 1479 – 1490. https://doi.org/10.1039/c6ay02396g

PDF

Ukrainian