Učinki biorazgradljive mikroplastike na vodne in kopenske organizme

Onesnaževanje s plastiko je postalo velik svetovni problem. Velika količina plastičnih odpadkov še vedno konča na odlagališčih ali v naravnem okolju. V zadnjem desetletju je bil izpostavljen problem razpadanja plastike na manjše plastične delce, t.i. mikroplastiko. Dokazani so bili številni škodljivi učinki mikroplastike na okolje, vključno z učinki na sladkovodne in kopenske organizme. Nadomeščanje konvencionalnih plastik z biološko razgradljivo plastiko v splošni javnosti velja za trajnostno alternativo za zmanjšanje kopičenja plastičnih odpadkov v okolju. Vendar so različne organizacije in znanstvena skupnost izrazili dvom v uporabo biorazgradljive plastike brez smiselne strategije in namena. Izkazalo se je namreč, da niso vsi materiali z oznako ""biorazgradljivo"", dejansko biorazgradljivi v naravnih pogojih. Poleg tega se med procesom razgradnje proizvedejo velike količine mikroplastike, v istem časovnem obdobju morda celo več kot iz običajne plastike. Trenutno je malo informacij o učinkih mikroplastike iz biorazgradljivih materialov (t.i. biorazgradljiva mikroplastika), zlasti za kopenske organizme in nekatere sladkovodne vrste. V projektu ""MicroBIOplast"" bomo preučili učinke biorazgradljive mikroplastike na vrsto sladkovodnih in kopenskih organizmov. Izbor testnih materialov bo vključeval različne biorazgradljive plastike izdelane na osnovi naravnih materialov (t.i. bio-snovane) in na osnovi fosilnih goriv. Za primerjavo bomo testirali tudi nerazgradljive plastike. Projekt bo organiziran v 4 tematske delovne sklope: WP1- tipi mikroplastike in karakterizacija, WP2- testiranje biorazgradljivosti, WP3- učinek na sladkovodne organizme in WP4- učinek na kopenske organizme. V prvi fazi bomo testirali biorazgradljivost plastike v simuliranih okoljskih razmerah v različnih sladkih vodah in tipih zemlje (WP2). Po biorazgradnji bomo mikroplastiko ekstrahirali iz vode in uporabili ekotoksikoloških testih s sladkovodnimi organizmi (WP3). V primeru testih biorazgradljivosti plastike v zemlji, bomo organizmom izpostavili zemljo skupaj z biorazgradljivo mikroplastiko (WP4). Izvedli bomo tudi testiranja z mikroplastiko, ki jo bomo zmleli iz izvornih testnih plastik po postopku krio-mletja. Na ta način bomo simulirali nastanek mikroplastike z mehanskimi silami. Določili bomo fizikalno kemijske lastnosti vseh pridobljenih mikroplastik, vsebnosti aditivov ter izluževanje le teh v vodo in zemljo (WP1). Centralni del projekta bo predstavljalo proučevanje vplivov biorazgradljive mikroplastike na sladkovodne in kopenske organizme z različnih trofičnih nivojev (primarni proizvajalci in potrošniki) ter taksonomskih skupin (praživali, nevretenčarji, rastline). To so: rak vodna bolha Daphnia magna, pražival Tetrahymena thermophila, vodna rastlina mala leča Lemna minor, kopenski rak enakonožec Porcellio scaber, mokar Tenebrio molitor in kopenske rastline, ki jih običajno gojimo kot poljščine, kot sta sončnica Helianthus annuus in koruza Zea mays. Pri organizmih bomo spremljali različne fiziološke procese: zaužitje mikroplastike, celično viabilnost, vedenje, interakcijo/adhezijo na površino organizma, imunski odziv, razvoj in metamorfozo, z energijo povezane fiziološke spremembe (rast, energetske rezerve), rast rastlin, razvoj in biokemijski odziv ter smrtnost. V projektu »MicroBIOplast« bomo pridobili nova znanja o biorazgradnji plastike v naravnem okolju, nastajanju mikroplastike med biorazgradnjo ter celostno razumevanje odzivov organizmov na izpostavljenost mikroplastiki na različnih stopnjah biološke kompleksnosti. To znanje nam bo pomagalo prepoznati škodljive učinke biorazgradljive mikroplastike in razumeti pomen biorazgradnje plastike v naravnem okolju. Rezultati tega projekta bodo zato imeli velik vpliv na raziskave okoljske varnosti biorazgradljive mikroplastike in bodo velikega okoljskega in družbenega pomena.