Przegląd biodegradowalności tworzyw sztucznych w oceanie

W ostatnich latach światowa roczna produkcja i wykorzystanie tworzyw sztucznych znacznie wzrosły.Większość tworzyw sztucznych jest trudna do szybkiego biodegradacji i przekształca się w duże cząstki lub mikroplasty, gdy trafiają do oceanuBiodegradacyjność mikroplastów zależy od ich składu chemicznego,dostępność składników odżywczych w oceanie, gatunków drobnoustrojów i czasu przetwarzania.
 
Jak pokazano na rysunku 1, biodegradacja mikroplastiku w zakresie 40 metrów trwa od kilku dni do kilku miesięcy, od miesięcy do lat dla mikroplastiku w zakresie 40-200 metrów,i wieki dla mikroplastów głębiejCzynniki takie jak zawartość tlenu, temperatura, fosfor i azot są ważnymi czynnikami ograniczającymi wzrost drobnoustrojów i biodegradację mikroplastów morskich.Mikroplastik może zmienić równowagę mikroekologiczną w oceanie, gdzie mikroorganizmy mogą wchłonąć tylko niewielką część aktywnego azotu, w tym rozpuszczony azot organiczny, amoniak i azotany.Ogólny konsensus jest taki, że zawartość azotu jest w krótkim okresie stosunkowo niska., a mikroalgi 'adaptacyjność do środowisk ubogich w składniki odżywcze uczynił ich dominującym gatunkiem w oceanie przez trzy miliardy lat.Badanie wykazało, że błękitno-zielone glony występują w większym stopniu na cząstkach mikroplastików niż bakterie w otaczającym środowisku morskim..

Rysunek 1 Rozkład mikroplastiku w oceanie - z oryginalnego tekstu
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM),i Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) opublikowały metody analizy sztucznych materiałówStandardy ASTM i ISO opracowały również metody określania oddechu w celu oceny biodegradacyjności w środowisku morskim.W warunkach aerobowych, minimalne wymagania dotyczące biodegradacji próbek z tworzyw sztucznych na dwutlenek węgla wynoszą od 60% do 70%, a czas trwania wynosi od 3 miesięcy (ASTM D6691-09), do 6 miesięcy (ASTM D7473-12) i do 24 miesięcy (ISO 18830).,ISO 19679, ASTM D7991-15).
 
Ze względu na ograniczoną ilość azotu wymaganą przez bakterie w wodzie morskiej, szacunkowa prędkość biodegradacji przy użyciu metody ASTM może być 6000 razy wyższa niż rzeczywista prędkość w oceanie.Zakres czasu biodegradacji stosowany w badaniach może być również przeszacowanyDlatego w praktycznych sytuacjach tempo biodegradacji mikroplastów w środowisku morskim może być niższe niż szacowano.
 
Ponadto mikroplastiki mają znaczący wpływ na ekosystemy morskie, które zapewniają ogromną powierzchnię i szybko pokrywają się materiałami nieorganicznymi i organicznymi.dostarczanie węgla i składników odżywczych do tworzenia biofilmu w środowisku morskimObecnie mikroplastiki znaleziono we wszystkich oceanach i w tym samym obszarze wodnym.mikroorganizmy na włóknach mikroplasticznych różnią się znacząco od mikroorganizmów zawieszonych na otaczających cząstkach lub w wodzieW związku z tym musimy modelować obciążenie organiczne i dostępność azotu, aby zapobiec zakłóceniu i niekorzystnemu rozwojowi istniejącej równowagi mikrobiologicznej morza.
 
kluczowe ustalenia
Po zmniejszeniu zawartości azotu główną grupą mogą nadal być glony, co może mieć negatywny wpływ na łańcuch żywnościowy morza.W przyszłych badaniach konieczne jest udoskonalenie metod badania biodegradowalności i modelowanie dostępności obciążenia organicznego i azotu..