Похожие статьи
Микропластики — это крошечные пластиковые частицы диаметром менее 5 мм, которые стали новым загрязнителем морской среды. Микропластик обычно образуется в результате разрушения более крупных пластиковых частиц, но также может образовываться из пластиковых микрошариков, используемых в средствах личной гигиены. На протяжении многих лет в наших океанах наблюдалось значительное накопление микропластических загрязняющих веществ. По недавним оценкам, в мировом океане содержится более 24,4 триллиона частиц микропластика весом от 82 000 до 578 000 тонн. Весьма вероятно, что микропластик потребляется морскими организмами и проник в водную пищевую цепь.
Кроме того, микропластики негативно влияют на морскую экосистему, препятствуя пропусканию света через океанские воды. Это нарушило функционирование фотосинтезирующих организмов, таких как фитопланктон и водоросли, что может привести к каскадному воздействию на всю пищевую цепочку. Поэтому крайне важно оценить радиационные свойства (поглощение и рассеяние) микропластика, чтобы определить степень нарушения, которое они вызывают при распространении света.
К счастью, в новом исследовании, опубликованном в журнале Optical Engineering, специалисты из Китая и Сингапура оказались на высоте положения. В своем исследовании они определили коэффициент поглощения и отражательную способность полиамида-12 (PA12), распространенного морского микропластика, загрязняющего окружающую среду, который образуется в швейной, косметической и упаковочной промышленности. Исследователи специально сосредоточились на измерении двух важных параметров: коэффициента поглощения, который показывает количество поглощенного света, и коэффициента поглощения, который учитывает свет, ослабленный (поглощенный и рассеянный) частицами.
Соответственно, они сконструировали оптическую экспериментальную установку, содержащую источник света, оптические волокна, регулируемый держатель кюветы для хранения исследуемого раствора микропластика и спектрометр для оценки количества света, проходящего через образец. Для раствора микропластика они приготовили суспензию, содержащую частицы PA12 со средним диаметром около 97,8 мкм. Чтобы оценить степень рассеяния света, измерили количество света, прошедшего через стеклянную кювету, содержащую деионизированную воду без каких-либо загрязнений, чтобы установить эталон. Затем повторили эксперимент с суспензией порошка микропластика в кювете из кварцевого стекла. Из этих измерений оценили коэффициент экстинкции PA12.
Параметры поглощения были измерены аналогичным образом. Исследователи использовали интегрирующую сферу для сбора света, рассеянного суспензией микропластика в разных направлениях, и направили его на спектрометр для анализа.
Анализ показал альбедо рассеяния (отношение эффективности рассеяния к общей эффективности поглощения) 0,7 для суспензии PA12, что означает, что большая часть проходящего через нее света была рассеяна.
“Характеристика PA12, отмечающаяся преобладанием рассеяния, изменяет распределение света в морской воде, что, в свою очередь, влияет на морскую экологию”, — рассказывает доктор Чуньян Ма, соответствующий автор исследования.
Кроме того, было обнаружено, что частицы PA12 поглощают падающее излучение на определенных длинах волн.
“Пики поглощения PA12 наблюдались на длинах волн 692, 728, 764, 800, 835, и 940 нм. Они соответствуют колебательному поглощению метиленовых и амидных групп ”, — поясняет Ма.
Благодаря этим выводам исследователи предполагают, что радиационные свойства PA12 могут быть использованы для оптического мониторинга потока микропластика в океаны. Это, в свою очередь, может помочь нам предотвратить их попадание в водную, а также наземную пищевую цепь, уменьшая ее угрозу для всех форм жизни, включая людей.
Эксклюзивный перевод
Фото: АВТОРЫ, DOI
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
