연구진은 분광학을 사용하여 토양의 나노/미세 플라스틱을 측정하는 획기적인 방법을 도입하여 복잡한 분리 공정이 필요 없으며 1μm 이하의 작은 크기에 대해 전례 없는 정확도를 제공합니다.
와세다 대학과 산업기술종합연구소(AIST)의 연구원들은 분광학을 사용하여 토양 내 나노 및 마이크로 플라스틱(N/MP)의 농도를 측정하는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 이 새로운 기술은 검출 과정을 단순화하고 복잡한 토양 분리가 필요 없으며 1μm 이하의 작은 입자에 대해 놀라운 정확도를 제공합니다.
나노 및 미세플라스틱은 토양, 바다, 공기, 심지어 인체까지 오염시키는 만연한 위협이 되었습니다. 특히 토양은 빗물 침출을 통해 지하수나 담수체로 쉽게 이동할 수 있는 이러한 입자의 상당 부분을 보유하고 있습니다. 위협의 분포와 이동을 이해하는 것은 위협을 평가하고 완화하는 데 중요합니다.
현재 N/MP 농도를 측정하는 기술에는 화학적, 물리적 공정을 통해 토양 유기물을 분리한 후 현미경이나 분광계와 같은 고급 도구를 사용하여 분석하는 방법이 포함됩니다. 이러한 방법은 기술적으로 까다롭고 분리 과정에서 일부 N/MP가 손실되어 측정이 부정확해지는 경우가 많습니다. 이는 보다 간단하고 안정적인 접근 방식의 필요성을 강조합니다.
와세다 대학 쓰치다 쿄헤이(Kyouhei Tsuchida)와 AIST가 이끄는 연구팀은 토양 분리 과정을 완전히 우회할 수 있는 분광학 기반 방법을 고안했습니다. 분광학은 특정 파장의 빛이 샘플을 통과하거나 샘플에 의해 흡수되는 양을 결정하여 다양한 크기에 걸쳐 N/MP를 검출할 수 있도록 합니다.
“우리는 분광 광도계를 사용하여 200~500 nm 범위의 다양한 파장에서 이러한 토양 현탁액의 흡광도를 측정하고 이를 기반으로 토양의 N/MP 농도를 결정했습니다. 그런 다음 N/MP를 측정하기 위해 두 파장의 가장 좋은 조합이 식별되었으며, 이는 현탁액에서 토양 입자와 침출된 구성 요소의 간섭을 무효화하는 데 도움이 되었습니다.”라고 Tsuchida는 말했습니다. 성명서.
팀은 폴리스티렌 나노입자를 사용하여 N/MP 오염을 시뮬레이션하면서 220개의 토양 현탁액을 실험했습니다. 그들은 260-280 nm와 340-XNUMX nm 사이의 파장 조합을 사용하면 오류가 최소화되어 다양한 토양 유형에 걸쳐 이 방법이 효과적이라는 것을 발견했습니다.
또한 그들은 토양 현탁액의 N/MP 농도와 건조 토양 샘플에 첨가된 N/MP 사이의 관계를 반영하는 보정 곡선을 확립했습니다. 이 선형 관계는 토양 입자에 대한 N/MP의 흡착을 고려하여 정확한 농도 추정을 가능하게 합니다.
“우리의 새로운 측정 접근 방식은 다양한 토양에서 폴리에틸렌 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한 다양한 N/MP를 정량화할 수 있으며 초기 평가 도구로 쉽게 사용할 수 있습니다. 또한 이는 지구권 환경에서 N/MP의 분포 및 이동 동작을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.”라고 Tsuchida는 덧붙였습니다.
Ecotoxicology and Environmental Safety 저널에 게재된 이 논문은 공부 만연한 환경 문제를 모니터링하기 위한 보다 접근하기 쉽고 정확한 방법을 제공함으로써 환경 과학의 중요한 발전을 의미합니다.