MIKROMUOVIT ETELÄ-THAIMAAN MATALILLA HIEKKAPOHJILLA – LUKUMÄÄRÄT JA MATERIAALIT

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202007033613
Title: MIKROMUOVIT ETELÄ-THAIMAAN MATALILLA HIEKKAPOHJILLA – LUKUMÄÄRÄT JA MATERIAALIT
Author: Pippingsköld, Ella
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2020
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202007033613
http://hdl.handle.net/10138/317442
Thesis level: master's thesis
Abstract: Mikromuovilla tarkoitetaan alle 5 mm kokoista muoviroskaa, joka voi aiheuttaa meriympäristössä monenlaista haittaa ja levittäytyä tehokkaasti, kertyen rannoille ja sedimentteihin. Suurelta osin vaikutukset ovat vielä tuntemattomia, mutta muovin materiaalista riippuen ne voivat aiheuttaa esimerkiksi fysiologia muutoksia eliöissä. Tässä tutkimuksessa selvitettiin mikromuovin määrää Etelä-Thaimaan matalilla hiekkapohjilla Phuketin alueella. Rantakohtaisten erojen lisäksi selvitettiin muovimateriaali ja mahdollinen syvyysgradientti litoraalissa. Käytetty menetelmä muovin erottelemiseksi sedimentistä validoitiin laboratoriokokein. Kenttätutkimuksen lisäksi tehtiin meta-analyysi kirjallisuuskatsaukseen perustuen. Aineisto kerättiin Andamanmeren alueelta Phuketin länsipuolen neljältä rannalta ja kahdelta Phuketin eteläpuolisen saaren (Racha Yai) itärannalta. Rannat ovat turistien suosimia hiekkarantoja, joihin vaikuttaa voimakas vuorovesi. Vedenalaisnäytteet kerättiin 3-5 ja 8-10 metrin syvyyksiltä saaren näytteenottopaikoilta. Näytteet kuivattiin ja mikromuovit eroteltiin kylläisellä suola-sokeriliuoksella hiekkasedimentistä. Orgaaninen aines hapetettiin vetyperoksidilla (30 %). Muovit poimittiin talteen ja analysoitiin käyttäen FTIR-spektrometriaa sekä pyrolyysikaasukromatografia-massaspektrometria. Rantojen eroja, syvyysgradienttia, sekä saaren ja mantereen välisiä eroja analysoitiin tilastollisesti. Kuitumaiset, helposti ilmassa leijailevat partikkelit jätettiin tämän tutkimuksen ulkopuolelle. Meta-analyysi tehtiin kymmenestä mikromuovitutkimuksesta viideltä eri mantereelta. Muunnoskaavalla tutkimusten tulokset saatettiin vertailukelpoiseen muotoon (partikkeleita kg-1 sedimenttiä) eri tutkimusten käyttäessä eri tapoja tulosten ilmaisuun. Viidestä tutkimuksesta arvioitiin myös löydetyt muovimateriaalit, joita verrattiin maailmanlaajuiseen muovimateriaalien tuotantoon. Mikromuovipartikkeleita löytyi kokonaisuudessa 12 kappaletta. Kokoluokan 1-5 mm partikkeleita löytyi eniten ja materiaaleista polyeteeni oli yleisin. Kahdelta rannalta, joissa otettiin myös vedenalaisnäytteet, muovia ei löytynyt lainkaan 3-5 m syvyydestä. Mantereen ja saaren rantanäytteiden väliltä ei löytynyt merkitsevää eroa, vaikka kohteiden keskiarvoissa oli pieni ero. Validointikokeen perusteella 94,5 % mikromuoveista saatiin talteen tällä menetelmällä. Meta-analyysin perusteella mikromuovia on löytynyt keskimäärin 2,4 – 740 partikkelia kg-1 hiekkasedimenttiä. Verrattaessa rannoilta löytyneitä materiaalien suhteita maailmanlaajuisiin tuotantomääriin, vahvaa korrelaatiota ei löytynyt. Tämä voi liittyä eri materiaalien akkumulaatiomekanismeihin ja vaihteleviin muovin käyttötarkoituksiin Tulosten perusteella mikromuovin määrä tutkimuskohteessa oli vähäinen. Tämä voi viitata siihen, että kyseiset rannat eivät ole mikromuovin akkumulaatioalueita. Meta-analyysin perusteella todettiin, että tutkimusten vertailukelpoisuuden vuoksi olisi tärkeää, että käytetyt menetelmät olisivat yhteneväisiä ja raportoinnissa ilmoitettaisiin myös partikkeleiden pitoisuudet per kg kuivaa sedimenttiä. Mikromuovin monitorointia eri tyyppisissä ympäristöissä tarvitaan jatkossa ongelman ymmärtämiseksi ja päästölähteiden kontrolloimiseksi, jotta tätä maailmanlaajuista mikromuovisaastumista voitaisiin vähentää.Microplastics (usually particles smaller than 5 mm) have the potential to cause environmental damage in the ocean as they disperse efficiently accumulating on beaches and sea sediments. The effects are partly still unknown, but physiological changes in organisms have been detected with a relation to the plastic material. This study focuses on the microplastic abundances in southern Thailand and its shallow sandy sediments in Phuket. Plastic materials were also identified. The existence of a depth gradient in relation to the plastic abundance was studied. The density separation method was validated experimentally. A meta-analysis on existing microplastic studies was conducted. Samples were collected from four locations on the western side of Phuket from two eastern locations from an island (south of Phuket, called Racha Yai). Underwater samples from the depths of 3-5 meters and 8-10 meters were collected from the island locations. All sites are open sandy beaches affected by strong tides. Samples were dried and microplastics were separated with a saturated sugar-salt solution from the sediment. Organic matter was oxidized with H2O2 (30%). Plastic were recovered using a microscope and analysed with FTIR spectrometry and pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. Differences in microplastic concentration in relation to the sampling site were studied statistically. Microplastic fibres were excluded from this study due to a high external contamination risk. The meta-analysis was conducted from 10 separate microplastic studies focusing on sandy beaches on 5 different continents. An equation was applied to transform all microplastic abundances such that they were comparable with each other (particles kg-1 dry sediment). This was done due to different practices in reporting microplastic abundances. Five studies were chosen to evaluate the plastic materials and their relation to global production proportions of different plastic materials A total of 12 microplastic particles were recovered from Phuket. The size class 1-5 mm was the most abundant size and polyethylene the most common plastic type. The island locations lacked microplastics in the depth of 3-5 m. No significant differences were found in the gradient or between the continental and island sampling sites despite a small difference in the mean values. Validation of the density separation method resulted in a recovery percentage of 94,5. Based on the meta-analysis microplastic abundances vary greatly (on average 2,4 to 740 particles kg-1 in the chosen studies). Some differences were seen in the relations of microplastic in beach sediments and global production rates. These might be due to the differences in accumulation of plastic materials and the life cycles of different plastic products. The microplastic abundance on beaches in Phuket was relatively low. A possible explanation for this can be found in the beach characteristics, these areas not being the accumulation areas for microplastics. Constructing the meta-analysis, it was evident, that microplastic study methods must be made comparable using the same protocols and reporting practices (preferably particles kg-1 dry sediment). The monitoring of microplastic abundances in different environments should be continued to ensure better understanding on the patterns of accumulation and to eventually reduce the plastic pollution globally.
Discipline: akvaattiset tieteet
Aquatic Sciences
akvatiska vetenskaper


Files in this item

Files Size Format View

There are no files associated with this item.

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record