Znečištění vodstva mikroplasty

Andrea Krasanovská

Bachelor's thesis

Pollution of waters by microplastics

Abstract:

Mikroplasty (MP) jsou definovány jako plastové částečky menší než 5 mm, přičemž byly prokázány MP o rozměru 1 µm, ještě menší částice jsou nazývány nanoplasty. Jsou považovány za látky znečišťující životní prostředí, které ohrožují všechny úrovně biologické organizace. MP se vyznačují velkým specifickým povrchem. Mikroplasty se nacházejí ve velkém množství všude na Zemi, včetně chráněných a odlehlých oblastí, nejvíce trpí tímto znečištěním mořské prostředí. Do roku 2025 se odhaduje, že se ve vodním prostředí nahromadí přibližně 250 Mt plastů. MP dělíme na primární a sekundární; primární jsou cíleně vyráběny, aby byly jejich pomocí vylepšeny vlastnosti produktů. Nejčastěji se vyskytují v zubních pastách, čisticí kosmetice, pracích prostředcích, v textilu, v nátěrech a impregnacích, filtračních zařízeních a produktech farmaceutického průmyslu. Sekundární mikroplasty pochází v převážné většině z větších kusů plastů, ze kterých se uvolňují působením různých faktorů, nebo vznikají fragmentací makroplastického odpadu v životním prostředí v důsledku mechanického namáhání, fotodegradace a oxidace. Většina MP ve vodním prostředí se skládá ze sekundárních plastů. MP se nachází v různých vrstvách vodního prostředí, na hladině, vodním sloupci i v sedimentech. MP se skládají z různých látek, zejména akrylu, polyamidu, polyesteru, polyethylenu, polypropylenu a polystyrenu. Čistírny odpadních vod je v současnosti nezvládají spolehlivě eliminovat. Mikroplasty se dostávají do životního prostředí s odpadní vodou, prostřednictvím čistírenského kalu, a především přímým znečištěním zejména z řek. MP ohrožují biotu od planktonu po savce. Většina mikroplastů v tělech živočichů je pozřena, dále může být vdechnuta. Další ohrožení vzniká změnou přirozeného prostředía uvolňování dalších toxických látek. MP se dostávají do lidského potravního řetězce. Veškeré dosud publikované výzkumné studie o mikroplastech v pitné vodě dokazují, že balená voda i voda z vodovodu může obsahovat mikroplasty. Jejich možný původ sahá od surové vody přes procesy úpravy až po obalový materiál a distribuční systémy. Nejúčinnějším způsobem odstraňovaní je zatím třístupňová filtrace. Práce shrnuje také dostupné studie o mikroplastech v ČR, kterých zatím není mnoho. Obecně je potřeba zlepšit monitoring MP v prostředí, zlepšit analytické metody a sjednotit metodiky pro stanovení MP v různých prostředích. Velké rezervy jsou také ve vzdělávání veřejnosti v této problematice jako metody prevence vzniku mikroplastů.

Abstract:

Microplastics (MPs) are defined as plastic particles smaller than 5 mm, while MPs of 1 µm have been demonstrated; even smaller particles are called nanoplastics. They are considered to be environmental pollutants that threaten all levels of biological organisation. MPs are characterised by a large specific surface area. Microplastics are found in large quantities everywhere on Earth, including protected and remote areas, with the marine environment suffering the most from this pollution. By 2025, it is estimated that approximately 250 Mt of plastics will accumulate in the aquatic environment. MPs are divided into primary and secondary; primary plastics are purposely manufactured to improve the properties of products. They are most commonly found in toothpastes, cleaning cosmetics, laundry detergents, textiles, coatings and impregnations, filtration equipment and pharmaceutical products. Secondary microplastics are mostly derived from larger pieces of plastics from which they are released by various factors or are formed by fragmentation of macroplastic waste in the environment due to mechanical stress, photodegradation and oxidation. Most MP in the aquatic environment consist of secondary plastics. MPs are found in different layers of the aquatic environment, on the surface, in the water column and in sediments. MPs are composed of various substances, in particular acrylic, polyamide, polyester, polyethylene, polypropylene and polystyrene. Wastewater treatment plants are currently unable to eliminate them reliably. Microplastics enter the environment in wastewater, through sewage sludge and especially through direct pollution, especially from rivers. MPs threaten biota from plankton to mammals. Most of the microplastics in the bodies of animals are ingested and can also be inhaled. Further threats arise from changes in the natural environment and the release of other toxic substances. MPs enter the human food chain. All research studies published so far on microplastics in drinking water show that bottled and tap water may contain microplastics. Their possible origins range from raw water to treatment processes to packaging material and distribution systems. The most effective removal method so far is three-stage filtration. The paper also summarises the available studies on microplastics in the Czech Republic, which are not yet numerous. In general, there is a need to improve the monitoring of MP in the environment, to improve analytical methods and to harmonise methodologies for the determination of MP in different environments. There are also large gaps in public education on this issue as a method of preventing microplastics.

Keywords

Vodní ekosystém, Primární mikroplast, Sekundární mikroplast, Znečištění pitné vody, Mikroplasty

Keywords

Microplastics, Drinking water pollution, Water ecosystem, Primary microplastic, Secondary microplastic

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Markéta Miháliková, Ph.D.
• Reader: Zuzana Sýkorová, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / specializace:
Agriculture and Rural Development / Public Administration in Agriculture, Rural Development and Landscape