Итальянские ученые разработали метод определения нанопластика в воде. Они использовали асцидию, способную при фильтрации воды накапливать его внутри себя. Исследователи разрушили ткани животного, отделили пластик от других органических веществ, а затем определили его содержание. Минимальная концентрация, которую смог установить метод, один нанограмм на грамм вещества. Исследование опубликовано в Microplastics and Nanoplastics.
Загрязнение морей микропластиком представляет угрозу не только для морских млекопитающих, но также и для человека. Он попадает в пищевые цепочки, и люди, потребляя пораженную рыбу и морепродукты, заглатывают его частицы. Микропластик способен повредить легкие и кишечник, а особенно мелкие частицы могут проникнуть через клеточную мембрану и вызвать воспаление и окислительный стресс. Мы уже писали о том, что микропластик обнаружили даже в человеческой плаценте. Нанесение вреда тканям организма не единственная его опасность: на частицах микропалстика нашли патогенные для человека бактерии — Escherichia coli, Bacillus cereus, Stenotrophomonas maltophilia, поэтому он также может быть источником инфекционных заболеваний.
За последние годы ученые разработали протоколы по определению микропластика и его физико-химическому анализу. Когда пластик распадается до наночастиц, то о загрязнении им становится сложно судить из-за очень малого размера и небольшой концентрации. Возможное решение проблемы малых концентраций — это использование биоиндикаторов, которые накапливают микропластик.
Асцидии относятся к фильтраторам: они питаются мелкими плавающими организмами или органическими остатками, отфильтровывая их из воды. Ученые заметили, что асцидии аккумулируют микропластик и подумали, что эту способность можно использовать. Новый метод разработала группа ученых во главе с Паскалем Кольпо (Pascal Colpo) из итальянского Центра совместных исследований. В лаборатории они поместили асцидию Clavelina robusta в емкость с наночастицами полистерола. Затем животное подвергли химическому перевариванию и гомогенизировали в дистиллированной воде. Таким образом исследователи разрушили ткани асцидии — в растворе остался только микропластик и другие органические вещества. Чтобы разделить эти компоненты, использовали технику фракционирования потока в поле с асимметричным потоком, а затем провели рамановскую спектроскопию для установления химической структуры нанопластика.
Пороговая концентрация нанопластика, которую может определить новый метод, равнялась одному нанограмму на грамм вещества. В эксперименте исследователи знали, что асцидия накопила полистерол, но в полевых условиях рамановская спектроскопия поможет определить точный состав нанопластика, находящегося в окружающей среде.
Разработанный метод поможет в будущем оценить загрязнение воды нанопластиком, даже когда его концентрация очень мала. Технику предстоит еще усовершенствовать и доказать, что она хорошо определяет все типы нанопластика в естественных условиях.
Микропластик вредит не только водным ресурсам, но и почве. Немецкие ученые смоделировали загрязнение почвы микропластиком, а затем изучили ее свойства. Они обнаружили, что в присутствии частиц полиэфира у почвы на 39 процентов снижается ферментативная активность, на 18 процентов — способность поддерживать структуру и на 30 процентов — доступность питательных элементов для растений.
Анастасия Кузнецова