Mikroplaster i jord och sediment – utveckling av metodför provbehandling och analys

Sammanfattning: Fenomenet mikroplaster har på senare tid blivit allt mer uppmärksammat i jord och sediment, varje dag kommer nya artiklar om mikroplasternas förekomst eller verkan. Intresset har ökat markant för mikroskopiska skräppartiklar i miljön. Mikroplast definieras som plastpartiklar mindre än 5 mm. Det har konstaterats ha en skadlig påverkan på organismer (Lassen et al., 2015). Det är ett stort miljöproblem som mikroplasterna skapar då det har visat sig ge skadliga effekter på vattenlevande organismer speciellt. Organismerna förväxlar mikroplaster med plankton och får i sig mikroplaster istället för föda. Det har inte gjorts större studier på hur marklevande organismer påverkas av dessa mikroplaster, men det misstänks även kunna innebära problem när slam sprids på åkermark. För att analysera mikroplaster måste dessa isoleras. Målet med detta arbete var att kunna separera dem från det övriga materialet. Detta gjordes genom att man tillsatte olika kemikalier vid olika temperaturer och förhållanden för att undersöka hur mikroplasterna påverkas av olika omständigheter. Provtagningen för sediment skedde på en och samma hamnbassäng som hade ett djup på 0 – 0,3 meter och jorden som undersöktes inköptes på Plantagen i Uppsala. Proverna delades upp i hanterbara mängder inför processen som bestod av olika steg. Det var känt sedan innan vilka kemikalier det rörde sig om, både när det gäller separationslösning och digereringsmedel. De vanligaste separationslösning var natriumklorid, kalciumklorid, zinkklorid och natriumjodid. I denna studie undersöktes dock bara natriumklorid och kalciumklorid, då både zinkklorid och natirumjodid visat sig påverka miljön negativt och eftersom det åtgår flera hundra gram salt per prov ansågs det inte nödvändigt att undersöka dessa två. Efter närmare undersökning så visade det sig att kalciumklorid hade bäst densitet på 1,4 g/cm3  vilket gjorde att oönskade partiklar sjönk till botten och de fyra vanligaste plasterna (PE, PET, PP och PVC) hade möjlighet att flyta upp till ytan. Med hjälp av separationskolonnen (se figur 2), som användes i denna studie, kunde den översta fasen enkelt dekanteras från övriga provet med hjälp av ventilen som delade upp kolonnen. Eftersom separationskolonnen inte kunde hantera stora provmängder undersöktes alternativa separationstekniker men eftersom dekanteringssteget är kritiskt så lämpade sig inte de andra alternativen. När det kommer till digereringsmedel så var det natriumhydroxid, salpetersyra och väteperoxid som undersöktes. Digereringsstegets uppgift är att lösa upp övrigt material i provmatrisen såsom organiskt material. Det var viktigt att testa en bas, en syra och ett oxidationsmedel för att veta hur plasterna reagerade. Vidare så kombinerades dessa digereringsmedel med olika temperaturer om 25 °C, 50 °C och 80 °C. I figur 3 visar diagrammet att väteperoxiden inte undersöktes vid 80 °C, det beror på att det är så pass mycket annat material i sediment och jord att riskerna var för höga, det är okänt hur häftiga reaktioner detta kan skapa. Det visade sig att salpetersyra vid 50 °C lämpade sig bäst för att lösa upp så mycket som möjligt av matrisen utan att påverka de fem vanligaste plasterna för vidare analys. Eftersom storleken på mikroplasterna sträcker sig över 0–5 mm filtrerades proverna genom tre filter. Ett grovt filter på 1 mm maskstorlek, ett filter på 100 μm och det minsta filtret på 10 μm. Den grövsta filtret kunde utvärderas visuellt med ögat och därifrån räkna antal plastpartiklar, filtret på 100 μm utvärderades under stereomikroskop och partiklarna som kunde tänkas vara plast plockades ut och sattes på en bit koltejp som fick genomgå en SEM-analys för att fastställa vilka partiklar som var plast. Sista och minsta filtret på 10 μm går igenom SEM-analysen direkt för att de är så pass små partiklar och genom att titta på sammansättningen av ämnen på enskild artikel kunde bedömningen göras ifall det var en plastpartikel, mineral eller organiskt material.