Aktualności

04.122023

Mikroplastik w sieci morskich żeli – nowy artykuł z Pracowni Mikromodeli Hydrodynamicznych IGF PAN

W czasopiśmie "Science of The Total Environment" (IF = 9,8) ukazał się artykuł Settling of microplastics in mucus-rich water column: the role of biologically modified rheology of seawater autorstwa dr hab. inż. Magdaleny Mrokowskiej, prof. IGF PAN i dr hab. inż. Anny Krztoń-Maziopy, prof. PW.

Badania po raz pierwszy przedstawiają wpływ śluzu morskiego na dynamikę mikroplastików w wodach naturalnych. Takie warunki występują podczas intensywnych zakwitów alg, którym towarzyszą znaczne ilości polimerów uwalnianych przez mikroorganizmy, głównie polisacharydów. Polimery sieciują, tworząc nano- i mikrożele, które nadają wodzie własności nienewtonowskie.

– Pokazałyśmy, że dynamika opadających mikroplastików zmienia się często w zaskakujący sposób, gdy w wodzie morskiej pojawiają się znaczne ilości naturalnych polimerów. Dotyczy to zarówno tempa sedymentacji, jak i dynamiki w skali mikro – cząstki zmieniają pozycję opadania, pojawiają się oscylacje zarówno położenia, jak i prędkości mikroplastików. To wszystko skutki zmiany własności reologicznych wody morskiej z newtonowskich na nienewtonowskie – mówi Magdalena Mrokowska, kierownik projektu.

W laboratorium w IGF PAN zostały stworzone modele kolumny wody morskiej z dodatkiem naturalnych polimerów, w których za pomocą kamer śledzony był ruch kilkunastu typów mikroplastików różniących się kształtem i rodzajem tworzywa. Dynamika opadania cząstek została powiązana z reologicznymi własnościami żelowych roztworów wody morskiej zmierzonymi w laboratorium chemicznym PW.

Opublikowane wyniki to pierwszy krok w poznaniu fizyki ruchu mikroplastików w wodach naturalnych modyfikowanych przez mikroorganizmy, tak różnej od fizyki ruchu tych cząstek w powszechnie występujących warunkach o śladowej ilości polimerów. Biorąc pod uwagę prognozy intensyfikacji zakwitów alg wywołanych eutrofizacją wód i ocieplaniem klimatu, badania mogą w przyszłości pomóc w zmniejszeniu negatywnych skutków obecności tworzyw sztucznych w środowisku.

Dane opracowane w artykule znajdują się w repozytorium Mendeley Data.

Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektu SONATA 15 2019/35/D/ST10/01135. Dynamika ruchu cząstek w cieczach newtonowskich i nienewtonowskich jest wiodącym tematem realizowanym w  Pracowni Mikromodeli Hydrodynamicznych IGF PAN.

  • Mikroplastiki z Pracowni Mikromodeli Hydrodynamicznych, skala 1 cm. Fot. M. Mrokowska

    Mikroplastiki z Pracowni Mikromodeli Hydrodynamicznych, skala 1 cm. Fot. M. Mrokowska