Problematika mikroplastů v tekoucích vodách na příkladu řeky Moravy v Olomouci

Bc. Michaela HOLZMANNOVÁ

Master's thesis

The issue of microplastics in flowing water with the example of the river Morava in Olomouc

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá vývojem metodiky na odběr, úpravu a analýzu mikroplastů v tekoucích vodách na příkladu povrchové vody řeky Moravy v Olomouci. Jedná se o první výzkum této problematiky na uvedené lokalitě a je jednou z prvních v ČR. První část práce obsahuje informace o plastech a mikroplastech celkově a podrobněji popisuje problematiku mikroplastů v tekoucích vodách, jejich dopadu, a možnosti jejich výzkumu. Ve druhé části je popsaná testovaná metodika a postup při odběru vzorků a jejich následné zpracování. Byla vyzkoušena metoda odběru pomocí nerezového vzorkovače na teleskopické tyči do skleněných vzorkovnic o objemu 1 l. Dále byla vyzkoušena metoda odběru pomocí tzv. "manta" sítě, která byla převzata ze studií mikroplastů v mořské vodě a následně upravována. Pro úpravu vzorků byla zvolena metoda mokré oxidace peroxidem vodíku (WPO) a hustotní separace pomocí NaCl pro organicky výrazně znečištěné vzorky. Identifikace mikroplastů byla prováděna pomocí stereomikroskopu a pro verifikaci složení vzorků byla testována metoda infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR). Použitelnost zvolené metodiky byla potvrzena. Mikroplastu podobné částice byly nalezeny ve všech vzorcích povrchové vody. Průměrná koncentrace nalezených částic při odběru nerezovým vzorkovačem byla 32,35 +-6,33 částic/l (průměrná hodnota +-SD) a průměrná koncentrace nalezených částic při odběru "manta" sítí byla 7,81 +-1,72 částic/m^3. Nejčastějším tvarem nalezených částic byla vlákna a jejich velikost se nejčastěji pohybovala v rozmezí 0,1 až 0,5 mm. Byla pozorována sezónní dynamika částic, přičemž jejich největší početnost byla v letním období.

Abstract:

This master's thesis focuses on the development of a microplastic sampling, processing and analysis methodology in running water, which was tested on the Morava river in Olomouc. This is the first such study in the area and is one of the first microplastic studies based in the Czech Republic. The first part of the thesis contains information about plastic materials and microplastics and further focuses on microplastic contamination in running waters, their impact, and the possibilities of their research. The second part of the thesis describes the selected methodology for sampling and analysis of microplastics. Two sampling methods were tested. The first one used a stainless steel sampler on a telescopic rod, which was used to transfer the sample into 1 liter glass containers. The other tested sampling method used the "manta" net, which is frequently used in microplastic studies of surface seawater. The method was further modified to suit the needs of freshwater sampling. To remove organic matter and separate non-plastic particles from plastic ones, wet peroxide oxidation (WPO) along with density separation by NaCl was used. Microplastics were identified using a stereomicroscope, and the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) method was used to verify the composition of the samples. The applicability of the tested methodology was confirmed. Microplastic-like particles were found in all surface water samples. The average concentration of particles found using the stainless steel sampler was 32.35 +-6.33 particles/l (mean +-standard deviation), and the average concentration of microplastics using the "manta" net method was 7.81 +-1.72 particles/m^3. The most common microplastic shapes were fibers and fragments, and their size most often ranged from 0.1 to 0.5 mm. Seasonal dynamics of microplastics were observed, with the largest amount being found in summer.

Keywords

mikroplasty, plasty, detekce mikroplastů, výskyt mikroplastů, mikroplasty v povrchových vodách

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Petr Hekera, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / field:
Hydrobiology / Hydrobiology