Nauji sprendimai mikroplastiko taršai mažinti: FTMC chemikė Sonata Pleskytė tapo gamtos mokslų daktare
Mikroplastikas – auganti problema pasaulyje. Mokslininkai skaičiuoja, kad 2060 m. plastiko atliekų kiekis gali pasiekti 1 mlrd. tonų; ši tarša pavojinga tuo, kad aplinkoje plastikas ilgainiui skyla į mažesnes daleles, vadinamas mikroplastiku, kuris jau aptinkamas įvairiose ekosistemose ir gyvuosiuose organizmuose. Nors jo poveikis dar nėra iki galo nustatytas, ligšioliniai tyrimai rodo, kad mikroplastikas gali pažeisti audinius, sukelti uždegiminius procesus, sutrikdyti organizmo funkcijas ir kitaip kenkti sveikatai.
Mikroplastiko iššūkį bando spręsti viso pasaulio, taip pat ir Lietuvos, mokslininkai. Prie to prisideda FTMC Aplinkotyros skyriaus chemikė Sonata Pleskytė: ji apgynė daktaro disertaciją „LDPE mikroplastiko fotokatalitinės degradacijos procesų ir mechanizmų tyrimas naudojant TiO₂ nanomedžiagas“ (mokslinės vadovės: dr. Ieva Uogintė ir dr. Steigvilė Byčenkienė).
Šis mokslinis darbas yra apie mažo tankio polietileno (angl. Low-density polyethylene, LDPE) fotokatalitinę degradaciją – LDPE mikroplastiko skaidymą šviesos pagalba. LDPE yra viena plačiausiai naudojamų plastiko rūšių, ypač žemės ūkyje; LDPE mulčiavimo plėvelės laikomos vienu svarbiausių žemės ūkio plastiko atliekų šaltinių. Tad S. Pleskytė tyrė šio plastiko skaidymo veiksmingumą ir mechanizmus, o šiam procesui paspartinti buvo pasitelktos laboratorijoje sukurtos titano dioksido (TiO2) nanomedžiagos.
„Šio tyrimo esmė – mikroplastiko taršos mažinimas. Pasirinkome taikyti fotokatalitinę mikroplastiko degradaciją vandeninėje terpėje, nes šis procesas leidžia ne tik „sugauti“ arba sulaikyti itin mažo dydžio mikroplastiko daleles, bet ir jas suskaidyti iki galutinių reakcijos produktų – vandens ir anglies dioksido.
Vykdydami fotokatalitinę degradaciją naudojome ultravioletinės šviesos spinduliuotę UV-A (kuri yra artima regimojo spektro šviesai) ir skirtingus TiO2 pagrindu veikiančius katalizatorius (TiO2-molio nanokompozitus ir Ag-TiO2 nanomedžiagas). Veikiamas šviesos katalizatorius tampa aktyvus ir generuoja reaktyviąsias deguonies rūšis, kurios pradeda ardyti mikroplastiko molekules, nutraukdamos ryšius tarp anglies atomų“, – pasakoja Sonata.
(Naujoji gamtos mokslų daktarė su darbo vadovėmis. Iš kairės: dr. Ieva Uogintė, dr. Sonata Pleskytė ir dr. Steigvilė Byčenkienė. Gabrieliaus Mackevičiaus / FTMC nuotr.)
Mokslininkė džiaugiasi, kad pavyko ne tik ištirti laboratorinio grynumo LDPE mikroplastiko daleles, bet ir kad buvo sėkmingai dirbta su komerciškai prieinamomis LDPE plėvelėmis, kurias naudoja ūkininkai. Chemikė išsiaiškino, kad fizikinės mikroplastiko savybės, tokios kaip spalva ir dydis, gali nulemti, kaip efektyviai šios dalelės suyra.
„Nustatėme, kad juodos LDPE plėvelės degradavo du kartus efektyviau nei permatomos. Taip pat ištyrėme, kad mažesnių matmenų LDPE plėvelės (1×1 mm) buvo degraduojamos pusantro karto efektyviau nei tos, kurių matmenys siekė 3×3 mm. Šie rezultatai rodo, kad „realaus pasaulio“ mikroplastiko tyrimai yra būtini siekiant rasti jungtį tarp laboratorinių tyrimų ir praktinio pritaikymo galimybių, ypač atsižvelgiant į tai, kokia gausa ir įvairovė mikroplastiko patenka į aplinką“, – teigia S. Pleskytė.
Pasak naujosios gamtos mokslų daktarės, šie tyrimai yra susiję su kiekvienu iš mūsų kur kas labiau nei gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio:
„Fotokatalitinės mikroplastiko dalelių degradacijos procesas galėtų būti diegiamas į nuotekų valymo įrenginius – taip mažinant mikroplastiko taršą aplinkoje, o taip pat ir apsaugant ekosistemas nuo šių dalelių patekimo į mitybinę grandinę bei galimo neigiamo poveikio gyvųjų organizmų sveikatai.“
Sonatos disertaciją galite perskaityti paspaudę šią nuorodą.
FTMC informacija