Ekotoxikologické aspekty přítomnosti mikroplastů ve vodním prostředí

Bc. Marie Válová

Master's thesis

Ecotoxicological aspects of microplastics presence in aquatic environment

Abstract:

Mikroplasty jsou nyní již všudypřítomnou součástí životního prostředí. Ať už jsou primárně produkovány pro různé účely, nebo vznikají sekundárně z rozkladu plastových výrobků, jedná se významnou a zatím ne příliš prozkoumanou oblast, která může představovat riziko pro různé trofické úrovně. Mikroplasty jsou také velice různorodé, lze hodnotit jejich druh, tvar, velikost, schopnost adsorpce aj. a všechny tyto faktory ovlivňují jejich chování a osud v životním prostředí. Výzkum realizovaný v této práci byl zaměřen na využití ekotoxikologických testů k zjištění toxicity vybraných mikroplastů. Jednalo se o polyesterová vlákna délky do 5 mm, které byla barvena fluorescenčním barvivem Nile Red a komerčně prodávané fluorescenční částice směsného polymeru kulovitého tvaru velikosti 1-5 µm. Testy byly prováděny na zkušebních organismech Daphnia magna, Daphnia pulex a Thamnocephalus platyurus. Pro srovnání byly provedeny zkoušky rovněž na semenech Sinapis alba a externě akreditovanou laboratoří na mořské bakterii Aliivibrio fischeri. Dále se praktická část práce zaměřila na viditelné potvrzení a možnosti zobrazení přítomnosti mikroplastů uvnitř trávicího ústrojí zkoumaných organismů, a to díky jejich fluorescenčním vlastnostem a použití UV světla o vlnové délce 375-395 nm. Dosažené výsledky neprokázaly toxicitu u žádného z použitých mikroplastů, a to ani v případě viditelného pozření mikroplastů testovaným organismem. V rámci experimentů nebyla prokázána akutní ani chronická toxicita. Nicméně v chronických testech na dafniích bylo možné sledovat zvýšený nárůst jejich početnosti ve vodním prostředí s mikroplastovými částicemi.

Abstract:

Microplastics are now a ubiquitous part of the environment. Whether they are primarily produced for many purposes or arise secondarily from the decomposition of plastic products, this is an important and not yet very explored area that can pose a risk to different trophic levels. Microplastics are also very diverse, their type, shape, size, adsorption capacity, etc. can be evaluated, and all these factors influence their behaviour and fate in the environment. The research carried out in this work was focused on the use of ecotoxicological tests to determine the toxicity of selected microplastics. These were polyester fibers up to 5 mm in length, which were dyed with the fluorescent dye Nile Red and commercially sold fluorescent particles of a mixed polymer of spherical shape with the size of 1-5 µm. The tests were performed on the test organisms Daphnia magna, Daphnia pulex and Thamnocephalus platyurus. For comparison, tests were also performed on Sinapis alba seeds and an externally accredited laboratory for the marine bacteria Aliivibrio fischeri. Furthermore, the practical part of the work focused on the visible confirmation and the possibility of displaying the presence of microplastics within the digestive tract of the studied organisms, thanks to their fluorescent properties and the use of UV light at a wavelength of 375-395 nm. The results obtained did not show toxicity for any of the microplastics used, even in the case of visible ingestion of the microplastics by the tested organism. No acute or chronic toxicity was measured in the experiments. Nevertheless, in the chronic tests on daphnia was observed the increased number of their abundance in an aqueous environment with microplastic particles.

Keywords

vody, sladkovodni, riziko, organismus, ekotoxicita, mikroplasty, životní prostředí

Keywords

organism, microplastics, water, freshwater, risk, ecotoxicity, environment

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Lenka Wimmerová, MSc. Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Master programme / field:
Engineering Ecology / Nature Conservation