Technologie Renishaw dokáže identifikovat mikroplasty v životním prostředí

Může guma a plast z pneumatik vyplavených do řek a jiných vodních toků přispívat k znečištění odpadních vod? Skupina vědců z Dánska tento problém ověřuje s využitím Ramanova mikroskopu od Renishaw.

Mikroplasty jsou malé, obtížně detekovatelné částice, které se z různých produktů a obalů dostávají do přírody a znečišťují životní prostředí. Dánský technologický institut DTI z Aarhusu využívá metodu Ramanovy spektroskopie od společnosti Renishaw, aby zjistil, do jaké míry se mikroplasty dostávají do dánských odpadních a dešťových vod. 

DTI je nezisková organizace, která spolupracuje se společnostmi z veřejného a soukromého sektoru na vývoji a implementaci nových technologií, včetně odstraňování plastových částic z vodního prostředí. Podařilo se jí vyvinout efektivní výzkumnou metodu, která dokáže určit, zda se v prostředí vyskytují mikroplasty, které je složité identifikovat.

Morten Bormann Nielsen a jeho kolegové z oddělení přírodních věd v současnosti vyvíjejí technologie a metody, které lze využít v sektoru životního prostředí. Dr. Nielsen při popisu své práce řekl: „V měřítku menším než 100 µm (šířka lidského vlasu) je skoro nemožné ze vzhledu částice zjistit, zda ji tvoří plasty, guma, horniny, sklo anebo je z organického materiálu. Proto je nutné využít takovou metodu, která podává informace ohledně chemických vlastností zkoumaného vzorku. Jiné metody by byly zavádějící co se týče množství a druhů mikroplastů, které se ve vzorku vyskytují.“

Aby se tomuto problému předešlo, rozhodla se skupina vědců využít konfokální Ramanův mikroskop inVia™ Qontor® od společnosti Renishaw a v současné době s ním má už přes 10 let zkušeností. Dr. Nielsen uvedl: „Chtěli jsme zjistit, do jaké míry se mikroplasty dostávají do odpadních a dešťových vod v Dánsku a do jaké míry je lze eliminovat s využitím různých technologií. Chceme také identifikovat částice mikroplastů a gumy pocházejících z pneumatik, jelikož tamní úřad pro ochranu životního prostředí odhaduje, že až 60 % všech mikroplastů, které se z Dánska dostanou do moře, pochází právě z odtékající dešťové vody na silnicích.“

Ramanův mikroskop inVia™ Qontor® umožňuje provádět vysoce automatizované a efektivní experimenty na vzorcích obsahujících mikroplasty. Systém inVia má několik základních funkcí, které tyto experimenty umožňují, nejvýznamnější z nich jsou velkoplošný sestřih za účelem identifikace částic, Ramanovo měření v šaržích s automatickým zachováním ohniska a s technologií LiveTrack™, která umožňuje uživatelům analyzovat vzorky s nerovným, zakřiveným nebo drsným povrchem.

Dr. Nielsen řekl: „Díky rychlosti systému inVia Qontor máme možnost získat tolik informací o chemickém složení několika tisíců částic, které se v životním prostředí přirozeně vyskytují. I přesto, že jsou vzorky ošetřeny, aby v nich nezůstal písek a organická hmota, většina mikroskopických částic ve vzorcích z odpadní a dešťové vody není z plastu. Abychom získali statisticky relevantní výsledky, je nutné změřit tisíce jednotlivých částic. Funkce systému inVia Qontor nám umožňují taková měření provádět přes noc a ušetřit nám tak cenný čas.

“Pokud jde o určování chemikálií ve všech oblastech biologických věd, je systém inVia velice flexibilní. Nemohu si vybavit jiný přístroj, který se dá použít na tak širokou škálu vzorků, jako jsou farmaceutické přípravky, plasty, impregnace dřeva, bakterie, tkáň nebo inkousty. Někdy jej přirovnáváme k synchrotronu, protože nám umožňuje sbírat mnoho vysoce kvalitních dat ve velice krátké době – jediný rozdíl je, že tento přístroj se vejde na stůl a nezabere fotbalové hřiště.“

DTI: Dokážeme nejen mikroplasty měřit, ale také jich více než 99 procent na čističkách zadržet

DTI už úspěšně vynalezl a implementoval metodu, která dokáže nejen změřit počet mikroplastů v odpadní vodě, ale ve dvou dánských čističkách i zadržet více než 99 % jejich množství. (Pro bližší informace: https://www.renishaw.com/en/raman-spectroscopy-spots-environmental-microplastics--43458)

Institut dále vyvinul měřící protokol, který dokáže rozeznat jemné částice pneumatik, asfaltu a organických hmot. Dánští vědci jsou tak velice blízko tomu, aby identifikovali všechny částice ve vzorku jako mikroplasty, mikrogumy nebo částice přírodního původu, a to vše bez nutnosti přípravy vzorků. To se podle nich doposud nikomu nepodařilo dosáhnout.

Kombinovaná metoda dánských vědců se nyní využívá k měření objemu mikroplastů a mikrogum v dešťové vodě v několika různých místních lokacích. Pro vice informací o tom, jak je Ramanův konfokální inVia mikroskop využíván pro analýzu plastů, navštivte www.renishaw.com/polymers (3.6.2019)