Mikrobiální biofilmy na plastových materiálech ve vodním prostředí

Michael CABEJŠEK

Bakalářská práce

Microbial biofilms on plastic debris in aquatic environment

Anotace:

Žijeme ve světě, kde jsou postupně tradiční materiály nahrazovány nejrůznějšími plasty, ať už kvůli nižší ceně či vyšší odolnosti. Za rok 2019 vyprodukoval svět 368 milionů tun plastů a jejich produkce bude v dalších letech ještě stoupat. Samozřejmě, tyto nové materiály mají své velké přínosy, ale zároveň i velká negativa. Nejoblíbenější vlastnosti plastů, jejich pevnost a odolnost, se staly jedním z největších environmentálních problémů současnosti. Plastový odpad se hromadí v životním prostředí, kde představuje celou řadu rizik. Jedním z nich je například jejich degradace na mikroplasty. V boji s nimi by nám mohla pomoci biofilmová společenstva, která mají v přírodě nezastupitelnou roli. Zatím ještě není příliš jasné, jak biofilmy ovlivňují plasty, ale přinejmenším je mohou kolonizovat jako zcela nový druh substrátu. Přestože mají plasty i biofilmy opravdu velký význam, vzniká na studium jejich interakcí jen malé množství prací, z nichž se drtivá většina věnuje pouze marinním ekosystémům. V experimentální části této práce jsme do Bystřice umístili plastové proužky pěti druhů plastů (PET, PE, PP, PS a PVC) uložené ve sklovláknových pytlících. Abychom zjistili, jak velké množství biofilmů se vyskytuje na kterém plastovém povrchu, zvolili jsme nepřímou kolorimetrickou Duboisovu metodu, která spočívá ve stanovování množství cukrů ve vzorku na základě rozdílné absorbance oproti kalibračním roztokům. Z našich výsledků vyplývá, že 1) rychlost růstu biofilmů na plastových substrátech nebyla v průběhu času na námi sledované lokalitě konstantní, 2) rychlost růstu se lišila mezi jednotlivými druhy plastů a 3) Duboisova metoda není nejvhodnější metodou pro studium této problematiky.

Abstract:

We live in a world where traditional materials are being gradually replaced by various plastics, either due to lower prices or higher durability. In 2019, the world produced 368 million tons of plastics and this production will in upcoming years even increase. Plastics of course have their great benefits, but there are great negative stoo. The most popular properties of plastics, their strenght and durability, have become one of the biggest environmental problems of present days. Plastic waste acumulates in the environment, where it have many harmful effects. One of them is, for example, degradation to microplastics. Biofilm communities, which have an irreplaceable role in nature, could help us in the fight against plastics. I tis not very clear yet, how biofilms affect plastics, but certainly they can colonize them as completely new kind of substrate. Although both plastics and biofilms are of great importance, only a small ammount of works are developed to study their interactions. Vast majority of these studie sis focused only on marine ecosystems. In the experimental part of this work, we placed plastic strips of five types od plastics (PET, PE, PP, PS and PVC) stored in fiberglass bags into river Bystřice. To find out how many biofilms occur on which plastic surface, we used indirect colorimetric Dubois's method, which is based on determining the amount of sugars in samples thanx to differences in absorbance between sample and calibration solutions. The results show that 1) the growth rate of biofilms on plastic substrates was not constant over time at our locality, 2) growth rate varied between different types of plastic materials and 3) Dubois's method is not much suitable method for studying this topic.

Klíčová slova

biofilm, plasty, mikroplasty, degradace, Duboisova metoda

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 10. 5. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Martin Rulík, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Ekologie a ochrana prostředí / Ekologie a ochrana životního prostředí