Polyeteenimikromuovipartikkeleiden hajoaminen boreaalisen vyöhykkeen järvivedessä

Abstract

Lisääntynyt mikromuovien runsaus vesistöissä on yksi suurimmista tämän hetkisistä ympäristöongelmista. Muovit ovat kohtalaisen resistenttejä hajoamiselle, ja niiden hajoamisen on arvioitu kestävän sadoista vuosista tuhansiin vuosiin. Todisteita mikrobien kyvystä hajottaa mikromuovia on jo saatu, mutta tarkkaa hajoamisnopeutta luonnonvesissä ei ole määritetty. Tutkimukseni tavoitteena oli selvittää, kuinka nopeasti eri järvityyppien mikrobit hajottavat polyeteenin mikromuovipartikkeleita, ja kuinka monta vuotta kuluisi niiden täydelliseen hajoamiseen boreaalisen vyöhykkeen järvissä. Tutkimuksessa käytettiin yhdistespesifistä isotooppianalyysiä sekä kaasukromatografiaa selvittämään 99 % 13C -leimatun polyeteenin hajoamista humuspitoisessa (H), kirkkaassa (C) ja keinotekoisessa (M) järvivedessä. Tutkimustulosteni mukaan hajoaminen luonnonvesissä (H, C) kestäisi 10–144 vuotta, kun hajoaminen ilman mikrobitoimintaa (M) kestäisi jopa 192–407 vuotta. Polyeteenin hajoaminen ei ollut kuitenkaan merkitsevästi nopeampaa humusvesissä (10–12 vuotta) kuin kirkkaissa järvivesissä (26–144 vuotta). Tutkimukseni osoitti, että mineralisaation lisäksi mikrobit käyttivät polyeteeniä uuden biomassan rakentamiseen merkitsevästi enemmän humusvesissä kuin kirkkaissa järvivesissä. Tutkimustulokseni viittaavat, että polyeteeniä hajottavat mikrobit ovat gram-negatiivisia bakteereita, sillä näiden fosfolipidibiomarkkerit olivat leimaantuneet niin kirkkaassa kuin humusvesissä. Tutkimukseni osoittaa, että polyeteenimikromuovipartikkelit hajoavat luultua nopeammin optimiolosuhteissa, mutta jopa satoja vuosia ilman hajottajamikrobeja.