Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Μελέτη οικοτοξικότητας και βιοαποδόμησης βιοπλαστικών

Karakoula Konstantina

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Ένα μεγάλο μέρος των πλαστικών αποβλήτων που παράγονται παγκοσμίως καταλήγει στα χερσαία και υδάτινα οικοσυστήματα, με αποτέλεσμα τη χημική ρύπανση του πλανήτη και την απειλή της ακεραιότητας των παγκόσμιων οικοσυστημάτων, από τα οποία εξαρτάται η επιβίωση του φυσικού περιβάλλοντος και κατ’ επέκταση της ανθρωπότητας. Τα πλαστικά αποτελούν σοβαρό παράγοντα ρύπανσης του περιβάλλοντος καθώς, με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας οι ολοένα και αυξανόμενες ανθρώπινες δραστηριότητες οδήγησαν στην υπερβολική χρήση άρα, και παραγωγή τους. Η χρήση βιοπλαστικών μπορεί να λύσει τη ρύπανση που προκαλείται από τα συμβατικά πλαστικά στο μέλλον. Ωστόσο, τα μικροπλαστικά και τα νανοπλαστικά που παράγονται κατά τη διαδικασία γήρανσης των βιοαποδομήσιμων πλαστικών αποτελούν παγκόσμια ανησυχία λόγω της ευρείας κατανομής και των μεγάλων ποσοτήτων τους.Στο πλαίσιο της παρούσας διπλωματικής μελετήθηκε η οικοτοξικότητα των βιοπλαστικών PLA και PBAT, που αποτελούν δύο από τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα βιοπλαστικά, σε συνδυασμό με Coffee Silverskin και MMT Clays σε βιοδείκτες, όπως είναι το βακτήριο Vibrio fischeri και ο μύκητας Penicillium rubrum. Ο έλεγχος οικοτοξικότητας πραγματοποιήθηκε σε υδατικά διαλύματα αλλά και δύο διαφορετικά είδη εδαφικού δείγματος. Πραγματοποιήθηκε επίσης απομόνωση και ποσοτικοποίηση του βακτηριακού γενετικού υλικού στα εδαφικά δείγματα, με σκοπό τη διερεύνηση τυχόν επίδρασης των βιοπλαστικών στους βακτηριακούς μικροοργανισμούς του εδάφους.Όσον αφορά στα αποτελέσματα από τον έλεγχο τοξικότητας των βιοπλαστικών έναντι του βακτηρίου V. fischeri και του μύκητα P. rubrum, μετά την πάροδο 30 d και 14 d αντίστοιχα, δεν παρατηρήθηκε κάποια μείωση του βακτηριακού ή του μυκητιακού πληθυσμού καθώς οι τιμές σε σύγκριση με το control παρέμεναν σχεδόν σταθερές ή εμφάνιζαν μικρές διαφορές οι οποίες όμως δεν υποδηλώνουν κάποια τοξικότητα έναντι των μικροοργανισμών. Το συγκεκριμένο βακτήριο δεν είναι ένα αρκετά ευαίσθητο μοντέλο για εξέταση τοξικότητας πλαστικών και οργανικής ρύπανσης με συνέπεια τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης να συμφωνούν με τη βιβλιογραφία. Ομοίως, τοξικότητα δεν εκδηλώθηκε ούτε έναντι του μύκητα, αλλά αντιθέτως στο διάστημα των μετρήσεων υποδεικνύεται μια μικρή αύξηση του πληθυσμού, η οποία οφείλεται στο γεγονός ότι οι μύκητες είναι πιο ανθεκτικοί σε δοκιμασίες τοξικότητας από ότι τα βακτήρια αλλά και στην βιοαποδόμηση των δειγμάτων από το μικροοργανισμό. Ο P. rubrum μπορεί να χρησιμοποιεί το δείγμα ως πηγή άνθρακα συμβάλλοντας έτσι στην πιο γρήγορη ανάπτυξή του. Στα αποτελέσματα που αφορούσαν στο μικροβιακό πληθυσμό του εδάφους για τα δύο εδαφικά δείγματα, στο διάστημα των 60 d, κανένα από τα δείγματα βιοπλαστικού δεν εμφανίζει τοξικότητα έναντι των βακτηρίων και των μυκήτων του εδάφους. Η συγκέντρωση των βακτηρίων παραμένει σταθερή σε σχέση με το control ενώ η συγκέντρωση του μυκητιακού πληθυσμού δείχνει να αυξάνεται και οι τιμές κυμαίνονται περίπου στις ίδιες τάξεις μεγέθους και για τα δύο εδάφη. Τα βιοπλαστικά είναι εγγενώς πολύπλοκα υλικά στη σύστασή τους αλλά μη τοξικά σε συγκεκριμένες ποσότητες στο έδαφος. Οι μύκητες είναι καλοί αποικοδομητές του εδάφους με αποτέλεσμα να εμφανίζουν εξαιρετικές ικανότητες αποδόμησης υλικών. Η μοριακή ποσοτικοποίηση για τα βακτήρια που υπήρχαν στα δύο εδαφικά δείγματα εμφάνισε μικρές διαφορές μεταξύ των δύο ειδών χώματος, με μείωση πληθυσμού για το δεύτερο δείγμα. Πιο συγκεκριμένα, για τις περιπτώσεις παρουσίας των βιοπλαστικών PLA+PBAT+30%CS+8%MMT Clays και PBAT, σημειώθηκε μικρός βαθμός τοξικότητας τουλάχιστον όσον αφορά στη συγκεκριμένη ποσότητα βιοπλαστικού που προστέθηκε και το συγκεκριμένο χρονικό διάστημα των δύο μηνών που πραγματοποιήθηκαν οι δειγματοληψίες. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε έλλειψη θρεπτικών συστατικών στο έδαφος με αποτέλεσμα την παρεμπόδιση ανάπτυξης των βακτηρίων αλλά και στις εδαφολογικές διαφορές μεταξύ των δύο δειγμάτων. Συνοψίζοντας, το PLA και το PBAT δεν είναι βιοπλαστικά που καθίστανται τοξικά στους μικροοργανισμούς που μελετήθηκαν. Οι μύκητες και στην περίπτωση εργαστηριακής ανάπτυξης αλλά και στα εδαφικά δείγματα παρουσίασαν εξαιρετική ανθεκτικότητα με ταυτόχρονη ανάπτυξη που οφείλεται στο ότι μπορούν να βιοαποδομήσουν τα βιοπλαστικά, σε χερσαίο περιβάλλον όπου χρησιμοποιούν ως πηγή άνθρακα τα πλαστικά μικροσφαιρίδια.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες