Renishaw technology can identify micro-plastics in the environment

Mikroplasty sú malé, �a�ko detekovate�né �astice, ktoré sa z rôznych produktov a obalov dostávajú do prírody a zne�is�ujú �ivotné prostredie. Dánsky technologický inštitút DTI z Aarhusu vyu�íva metódu Ramanovej spektroskopie od spolo�nosti Renishaw, aby zistil, do akej miery sa mikroplasty dostávajú do dánskych odpadových a da��ových vôd. 

DTI je nezisková organizácia, ktorá spolupracuje so spolo�nos�ami z verejného a súkromného sektoru na vývoji a implementácii nových technológií, vrátane odstra�ovania plastových �astíc z vodného prostredia. Podarilo sa jej vyvinú� efektívnu výskumnú metódu, ktorá doká�e ur�i�, �i sa v prostredí vyskytujú mikroplasty, ktoré je zlo�ité identifikova�.

Morten Bormann Nielsen a jeho kolegovia z oddelenia prírodných vied v sú�asnosti vyvíjajú technológie a metódy, ktoré je mo�né vyu�i� v sektore �ivotného prostredia. Dr. Nielsen pri popise svojej práce povedal: „V mierke menšej ako 100 µm (šírka �udského vlasu) je skoro nemo�né zo vzh�adu �astice zisti�, �i ju tvoria plasty, guma, horniny, sklo alebo je z organického materiálu. Preto je nutné vyu�i� takú metódu, ktorá podáva informácie oh�adom chemických vlastností skúmaného vzorku. Iné metódy by boli zavádzajúce, �o sa týka mno�stva a druhov mikroplastov, ktoré sa vo vzorku vyskytujú.“

Aby sa tomuto problému predišlo, rozhodla sa skupina vedcov vyu�i� konfokálny Ramanov mikroskop inVia™ Qontor® od spolo�nosti Renishaw a v sú�asnej dobe s ním má u� vyše 10 rokov skúseností. Dr. Nielsen uviedol: „Chceli sme zisti�, do akej miery sa mikroplasty dostávajú do odpadových a da��ových vod v Dánsku a do akej miery je mo�né ich eliminova� s vyu�itím rôznych technológií. Chceme tie� identifikova� �astice mikroplastov a gumy pochádzajúcej z pneumatík, ke�e tamojší úrad pre ochranu �ivotného prostredia odhaduje, �e a� 60 % všetkých mikroplastov, ktoré sa z Dánska dostanú do mora, pochádza práve z odtekajúcej da��ovej vody na cestách.“

Ramanov mikroskop inVia™ Qontor® umo��uje vykonáva� vysoko automatizované a efektívne experimenty na vzorkách obsahujúcich mikroplasty. Systém inVia má nieko�ko základných funkcií, ktoré tieto experimenty umo��ujú, najvýznamnejší z nich sú ve�koplošný zostrih za ú�elom identifikácie �astíc, Ramanovo meranie v šar�iach s automatickým zachovaním ohniska a s technológiou LiveTrack™, ktorá umo��uje u�ívate�om analyzova� vzorky s nerovným, zakriveným alebo drsným povrchom.

Dr. Nielsen povedal: „V�aka rýchlosti systému inVia Qontor máme mo�nos� získa� to�ko informácií o chemickom zlo�ení nieko�kých tisícov �astíc, ktoré sa v �ivotnom prostredí prirodzene vyskytujú. I napriek tomu, �e sú vzorky ošetrené, aby v nich nezostal piesok a organická hmota, vä�šina mikroskopických �astíc vo vzorcoch z odpadovej a da��ovej vody nie je z plastu. Aby sme získali štatisticky relevantné výsledky, je nutné zmera� tisíce jednotlivých �astíc. Funkcie systému inVia Qontor nám umo��ujú tieto merania robi� cez noc a ušetria nám tak cenný �as.“

“�o sa týka ur�ovania chemikálií vo všetkých oblastiach biologických vied je systém inVia ve�mi flexibilný. Nedoká�em si vybavi� iný prístroj, ktorý sa dá pou�i� na tak širokú škálu vzoriek, ako sú farmaceutické prípravky, plasty, impregnácie dreva, baktérie, tkanivo alebo atramenty. Niekedy ich prirovnávame k synchrotronu, preto�e nám umo��uje zbiera� mno�stvo vysoko kvalitných dát vo ve�mi krátkej dobe – jediný rozdiel je, �e tento prístroj sa vojde na stôl a nezaberie futbalové ihrisko.“

Obr.1: Mikroskopová montá�, meracia vzorka da��ovej vody 5.2 mm na 5.3 mm, po spracovaní a identifikácii všetkých �astíc vä�ších ne� 10 µm. Vä�šina �astíc nie je z plastu (�ierne). Vlo�ky ukazujú �astice identifikované spektrálnym matchingom, a ukazujú, k akému druhu plastu sú priradené. Oran�ová: PTFE (teflon™), zelená: polyetylentereftalát (polyester), �ervená: polyetylen, modrá: polypropylen.

DTI: Doká�eme nie len mikroplasty mera�, ale takisto ich vo viac ako 99 percentách na �isti�kách zadr�a�

DTI u� úspešne vynašiel a implementoval metódu, ktorá doká�e nie len zmera� po�et mikroplastov v odpadovej vode, ale vo dvoch dánskych �isti�kách aj zadr�a� vyše 99 % ich mno�stva.

Inštitút �alej vyvinul merací protokol, ktorý doká�e rozozna� jemné �astice pneumatík, asfaltu a organických hmôt. Dánski vedci sú ve�mi blízko tomu, aby identifikovali všetky �astice vo vzorke ako mikroplasty, mikrogumy alebo �astice prírodného pôvodu, a to všetko bez nutnosti prípravy vzoriek. To sa pod�a nich doposia� nikomu nepodarilo dosiahnu�.

Kombinovaná metóda dánskych vedcov sa teraz vyu�íva k meraniu objemu mikroplastov a mikrogúm v da��ovej vode v nieko�kých rôznych miestnych lokáciách.