Mikromuovien ja humuspartikkeleiden vaikutus kasviplanktonlajien Cryptomonas erosa ja Stephanodiscus sp. kasvuun

Abstract

Muovijätteen määrä on noussut yhdeksi maailman suurimmista ympäristöongelmista. Muovijätteen kasvava määrä ja sen mahdolliset vaikutukset ympäristöön ja ihmiseen ovat globaali ongelma, sillä muovia ajautuu kaikkiin faaseihin maapallolla. Tässä tutkielmassa keskitytään perinteisen- ja biohajoavan mikromuovin (kooltaan < 10 μm) vaikutuksiin nielulevän ja piilevän kasvuun. Tutkielmassa tarkastellaan myös luonnonpartikkelin (humus) vaikutusta kasviplanktonin kasvuun. Kasviplankton on merkittävä osa ekosysteemejä, sillä se toimii perustuottajana. Aiemmissa tutkimuksissa mikromuovin on todettu alentavan kasviplanktonin kasvua ja haittaavan fotosynteesiä. Tutkimuslajeiksi valittiin nielulevä Cryptomonas erosa ja piilevä Stephanodiscus sp. Kasviplankton altistettiin viidelle eri käsittelylle: kaksi perinteistä muovia (polyvinyylikloridi (PVC) ja polypropeeni (PP)) ja kaksi biomuovia (polylaktidi (PLA) ja biomuovipussi) sekä humus. Lisäksi kummastakin kasviplanktonlajista kasvatettiin kontrollinäytteet. Konsentraatioita altistajille oli kolme: 0,1; 1,0 ja 10 mg/l. Kasviplanktonin kasvua mitattiin CASY-solulaskurilla, ja mittauksista laskettiin kasvunopeus ja solumäärien lopputaso. Tutkimuksessa ilmeni, että perinteisillä mikromuoveilla oli vaikutusta kasviplanktonlajien kasvuun, mutta biomuoveilla ei ollut. Tutkimuksessa todettiin PP:n vaikuttavan molempien kasviplanktonlajien kasvuun positiivisesti, ja PVC:n vaikuttavan piilevän kasvuun negatiivisesti. Huomionarvoista oli myös, että humus vaikutti nielulevän kasvuun positiivisesti. Kasviplankton saattoi käyttää mikromuovia kasvualustana ja hyötyä humuksen tarjoamista ravinteista.

The amount of plastic waste has become one of the biggest environmental problems in the world. The growing amount of plastic waste and its potential effects on the environment and humans is a global problem, as plastic drifts into all phases on Earth. This study focuses on the effects of conventional and biodegradable microplastics (< 10 μm in size) on the growth of a cryptophyte and a diatom. This study also examines the effect of a natural particle (humus) on phytoplankton’s growth. Phytoplankton are an important part of ecosystems as they act as primary producers. In previous studies, microplastics have been detected to reduce phytoplankton’s growth and interfere with photosynthesis. Cryptophyte Cryptomonas erosa and diatom Stephanodiscus sp. were selected as study species. They were exposed to five different treatments: two traditional plastics (polyvinyl chloride (PVC) and polypropylene (PP)) and two bioplastics (polylactide (PLA) and bioplastic bag) and humus. In addition, control samples were grown for both phytoplankton species. There were three concentrations for exposers: 0.1, 1.0 and 10 mg/l. Phytoplankton growth was measured with a CASY -cell counter and the measurements were used to calculate the growth rate and the final number of cells at the end of the experiment. The study indicated that traditional microplastics had an effect on the growth of phytoplankton species, but bioplastics did not. The results showed that PP had a positive effect on the growth of both phytoplankton species, and PVC had a negative effect on diatom’s growth. It was also noteworthy that humus had a positive effect on the growth of the cryptophyte. Phytoplankton might have used the microplastics as a substrate and benefit from the nutrients provided by humus.