Accurate Microplastic Analysis of Bottled Drinking Water

Význam tématu

Konzumace balené pitné vody narůstá a mikroplasty jsou díky špatnému nakládání s odpady a plastovému znečištění téměř všudypřítomné. Detailní a spolehlivá analýza těchto částic je klíčová pro vyhodnocení expozice populace i ochranu životního prostředí.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat použití přístroje Agilent 8700 LDIR pro rychlou a přesnou detekci a kvantifikaci mikroplastů ve dvou komerčních značkách balené vody a aplikovat Agilent Cary 630 FTIR-ATR pro určení polymerového původu kontaminace.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky (600 mL) byly filtrovány přes 0,8 µm PETG zlatem pokryté membrány s malým pórovým skleněným fritem.
• Agilent 8700 LDIR Chemical Imaging System v automatickém režimu Particle Analysis (Clarity software) lokalizoval, snímal a identifikoval částice na filtrách.
• Agilent Cary 630 FTIR se diamantovým ATR modulem a uživatelskou knihovnou polymerů sloužil k analýze vzorků plastových lahví a uzávěrů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Značka A: z 98 zachycených částic byly 4 mikroplasty (3 PE, 1 PET) o velikosti 20–100 µm s vysokou kvalitou shody (HQI > 0,8).
• Značka B: z 1 112 částic bylo identifikováno 33 mikroplastů (23 PE, 3 PET, 8 PA) v rozmezí 20–703 µm.
• Vedle mikroplastů byly detekovány i přírodní materiály (celulóza, polyamidy).
• FTIR-ATR potvrdil, že lahve obou značek jsou z PET (HQI ~ 0,98) a uzávěry z HDPE (HQI ~ 0,99).
• Otevření a zavření lahví pravděpodobně přispívá k úniku PE částic; zdroj PA zůstává nejasný a vyžaduje další šetření.

Přínosy a praktické využití metody

• Analýza přímo na filtru minimalizuje manipulaci se vzorkem a riziko kontaminace.
• Automatizovaný pracovní postup zajišťuje vysokou průchodnost a konzistentní výsledky.
• Možnost rutinního nasazení v kontrolách kvality a environmentálních studiích.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření spektrálních knihoven o další polymery a aditiva.
• Integrace strojového učení pro zrychlení klasifikace částic.
• Rozšíření aplikace do dalších matric, jako jsou potraviny, kosmetika či odpadní voda.

Závěr

Agilent 8700 LDIR a Cary 630 FTIR-ATR představují rychlý, citlivý a snadno ovladatelný nástroj pro komplexní detekci, kvantifikaci a identifikaci mikroplastů v balené vodě. Nabízejí vysokou přesnost, efektivitu a minimalizaci manuálního zásahu, což usnadňuje rutinní monitoring a výzkum.

Reference

• GESAMP (2015) Sources, Fate and Effects of Microplastics in the Marine Environment: a Global Assessment; IMO.
• SCCWRP (2021) Adaptation of Definition of ‘Microplastics in Drinking Water’. SWRCB.
• Aslani H. et al. (2021) Tendencies Towards Bottled Drinking Water Consumption: Challenges Ahead of PET Waste Management. Health Promotion Perspectives, 11(1):60–68.
• Horton A. A. et al. (2017) Microplastics in Freshwater and Terrestrial Environments: Evaluating Current Understanding. Sci. Total Environ., 586:127–141.
• Mason S. A. et al. (2018) Synthetic Polymer Contamination in Bottled Water. Front. Chem., 6:407.
• Primpke S. et al. (2018) Reference Database Design for Automated Analysis of Microplastic Samples Based on FTIR. Anal Bioanal Chem, 410:5131–5141.
• De Frond H. et al. (2021) μATR-FTIR Spectral Libraries of Plastic Particles (FLOPP and FLOPP-e). Anal. Chem., 93(48):15878–15885.
• Samandra S. et al. (2022) Assessing Exposure of the Australian Population to Microplastics Through Bottled Water Consumption. Sci. Total Environ., 837:155329.