Mikroplastiko tyrimai fluorescensinės ir stereo mikroskopijos metodais
Mikroplastikas (MP) – sintetinės dalelės (<5 mm), keliančios rimtą pavojų ekosistemoms, dėl lengvo patekimo į vandens telkinius ir kaupimosi maisto grandinėje. Nuotekų dumblas yra pagrindinė MP kaupimosi vieta, nes valymo įrenginiai negeba jų visiškai pašalinti. Turint omenyje vis labiau propaguojamą žiedinę ekonomiką susidaręs dumblas naudojamas kaip dirvožemio gerinimo medžiaga, o tai tampa didele ekologine problema. Dėl šių priežasčių mikroplastiko tyrimai nuotekų dumble yra itin svarbūs siekiant suprasti taršos mastą ir ją suvaldyti bei kurti efektyvesnes valymo technologijas. Šio darbo tikslas pritaikius mikroskopavimą atlikti mikroplastiko analizę nuotekų dumble ir įvertinti miestų populiacijos įtaką mikroplastiko dalelių savybėms. Atlikus tyrimus nustatyta, kad norint pašalinti organinę medžiagą, efektyviausi Fenton reakcijos parametrai yra: temperatūra – 50 ℃, laikas – 2 val., geležies (II) sulfato koncentracija – 0,05 M; vandenilio peroksido (H2O2) santykis su geležies (II) sulfato tirpalu – 2:1 (antra dalis H2O2 pridedama po 1 val. nuo reakcijos pradžios). Atlikus fluorescencinę analizę nustatyta, kad mechaniškai ir termiškai pažeistas plastikas yra nudažomas tolygiau (asimetrija artima 0). Nepaisant nuotekų valyklos apimties dažiausia iš dumblo išskirto mikroplastiko spalva yra skaidri; formos – fragmentai ir pluoštai. Tačiau mažo tankio (<1 g cm-3) mikroplastiko dalelių dydis skiriasi lyginant mažos ir didelės apimties nuotekų valyklas. Mažos apimties nuotekų valyklos dumble buvo apie 12,7 % daugiau dalelių, kurių dydis svyruoja nuo 0,03 µm iki 1 mm, palyginti su didelės apimties nuotekų valykla. Vis dėlto, daugiau tyrimų yra būtina atlikti siekiant pilnai suprasti MP pasiskirstymą.
Microplastics (MP) – synthetic particles (<5 mm) that pose a serious threat to ecosystems due to their easy entry into water bodies and accumulation in the food chain. Sewage sludge is a major source of MP, as treatment plants are unable to remove them. Given the increasingly promoted circular economy, the sludge is used as a soil amendment, which is becoming a major ecological problem. For these reasons, research on MP in sewage sludge is of great importance in order to understand the extent of pollution, control it and develop more effective treatment technologies. Therefore, the aim of the work was to perform microplastic analysis in sewage sludge using microscopy and assess the influence of urban population on the properties of microplastic particles. Research has shown that the most effective parameters for removing organic matter from sludge using the Fenton reaction were: temperature of 50 ℃, a reaction time of 2 h., a ferrous (II) sulfate solution concentration of 0.05 M, and a hydrogen peroxide (H₂O₂) to ferrous (II) sulfate ratio of 2:1 (with the second portion of H₂O₂ added 1 h. after the reaction start). Fluorescence analysis has shown that mechanically and thermally damaged plastic is stained more evenly (skewness close to 0). Regardless of treatment plant size, the most common microplastic color in sludge were transparent, and the most frequent shapes were fragments and fibers. However, the size of low-density (<1 g cm‑³) microplastic particles varied between small and large-scale treatment plants. Sludge from small-scale plants contained approximately 12.7 % more particles ranging from 0.03 µm to 1 mm in size compared to large-scale plant. However, more research is needed to conduct fully understand the distribution of MP.