Automatic Preparation and Analysis of Microplastics in Soil

Význam tématu

Problem mikroplastů v půdě představuje rostoucí environmentální riziko. Jejich přítomnost ovlivňuje ekosystémy, zásobování vodou a zemědělskou produkci. Spolehlivá a reprodukovatelná metoda extrakce a analýzy mikroplastů je proto klíčová pro monitorování znečištění a navrhování protiopatření.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie je demonstrovat automatizovanou přípravu půdních vzorků pro analýzu mikroplastů pomocí zařízení MAP-100 a následnou identifikaci polymerů pomocí FTIR spektrometru IRSpirit-TX. Studie se zaměřuje na půdy z rýžových a zeleninových polí.

Použitá instrumentace

• MAP-100 microplastic automatic preparation device
• FTIR spektrofotometr IRSpirit-TX s QATR-S (diamond) ATR měřením
• Stirring and digestion setup: 60 °C, 200–500 rpm, 30 % H₂O₂, 5,3 mol/L roztok NaI

Hlavní výsledky a diskuse

Po předčištění půdy proséváním (500 µm a 150 µm) byla průměrná míra zpětného získání standardních PE kuliček 90 % pro 500 µm frakci a 70 % pro 150 µm frakci. Nižší výtěžnost u jemnější frakce byla přičítána přilnavosti půdních částic a nedokonalé separaci po oxidaci organické hmoty.
FTIR analýza potvrdila přítomnost polyethylenu a ve vybraných vzorcích byla detekována i příměs kalcia karboxymethylcelulózy, talku a anorganických složek (SiO₂).

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizace přípravy šetří pracovní čas a zvyšuje reprodukovatelnost
• Bezpečné řízení reakčních podmínek minimalizuje riziko kontaminace a opotřebení přístroje
• FTIR s ATR umožňuje rychlou a spolehlivou identifikaci polymerů

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj metod by mohl zahrnovat zlepšení separace jemných frakcí, rozšíření knihoven FTIR spekter o nové typy mikroplastů a integraci počítačové analýzy dat pro vyšší automatizaci vyhodnocení výsledků. Aplikace techniky lze rozšířit na půdní sedimenty i jiné environmentální matice.

Závěr

Studie prokázala, že zařízení MAP-100 je účinné při automatizované přípravě půdních vzorků a že FTIR analýza pomocí IRSpirit-TX spolehlivě identifikuje mikroplasty v půdě. Kombinace obou metod nabízí robustní řešení pro environmentální monitoring a výzkum znečištění mikroplasty.

Reference

1. Katsumi N., Okochi H. Accumulation of microcapsules derived from coated fertilizer in paddy fields. Chemosphere 267 (2021) 129185.
2. Ikenoue T. Horizontal distribution of surface microplastic concentrations and water-column microplastic inventories in the Chukchi Sea. Sci Total Environ 855 (2023) 159564.
3. Ministerstvo životního prostředí. 2025 Environmental Technology Verification Program. Březen 2024.
4. Ministerstvo životního prostředí. River and Lake Microplastics Investigative Guidelines. Březen 2025.