Interakcije mikroplastike s plavajočimi rastlinami (PLANTERASTICS)

 
Šifra projekta:     N2-0129 (C)
Vodja projekta: doc. dr. Gabriela Kalčikova
Financiranje: Javna agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS)
Obdobje financiranja: 1. 10. 2019 – 30. 9. 2021

Člani projektne skupine

• doc. dr. Gabriela Kalčikova
• prof. dr. Andreja Žgajnar Gotvajn
• doc. dr. Marina Klemenčič
• asist. dr. Gregor Marolt
• asist. dr. Tina Skalar
• asist. Ula Rozman

Spletna stran projekta PLANTERASTICS

Uvod

Projekt je prvi v Sloveniji in ter na svetu, ki bo ovrednotil interakcije mikroplastike (plastični delci manjši od 5 mm) z rastlinami. Do zdaj so se v večini projektov osredotočili predvsem na vpliv mikroplastike na organizme po tem, ko so jih organizmi (živali) zaužili. Rastline pa predstavljajo prav tako  pomemben del ekosistema, predvsem hrano za druge organizme, služijo kot zavetišče za mnoge živalske vrste, povečajo nabor organizmom dostopne hrane ter zagotavljajo zaščito pred plenilci. Zato je lahko njihova interakcija z mikroplastiko ključna tudi za druge organizme, saj lahko predstavlja vstopno točko mikroplastike v prehranjevalno verigo. Njihove interakcije s koreninami in listi rastlin pa na drugi strani lahko tudi nudijo možnosti uporabe fitoremediacije za odstranjevanje mikroplastike iz vodnega okolja.

Cilji

Zato je cilj projekta ovrednotiti možne interakcije med različnimi delci mikroplastike in plavajočo rastlino malo vodno lečo Lemna minor. Raziskovalci želijo oceniti, ali so plavajoče rastline sposobne kopičiti in vezati mikroplastiko kar bi posledično vodilo do potencialne možnosti razvoja prve, trajnostne fitoremediacijske strategije za odstranitev mikroplastike iz vodnega okolja In situ.

Faze projekta

Prva faza projekta bo zajemala pripravo različnih delcev mikroplastike (vlaken, filmov, delcev) in njihovo staranje – izpostavitev naravnim pogojem. S tem je možno pridobiti okoljsko relevantno mikroplastiko. To vključejo tudi oceno interakcij mikroplastike z mikroorganizmi in algami v naravnih vodah, kar naj bi privedlo do razvoja biofilma na površini delcev in spreminjanja lastnosti mikroplastike. Rezultati bodo pripomogli k boljšemu poznavanju obnašanja in razporeditve mikroplastike v vodnem okolju ter določitvi vpliva na rastline.

Druga faza projekta je namenjena interakciji teh delcev (pripravljenih v prvem delu projekta) s plavajočo rastlino malo vodno lečo Lemna minor. Raziskati je treba vpliv na korenine in liste rastline in oceniti, ali lahko delci mikroplastike pomembno vplivajo na dolgoročno rast in razvoj rastline.

V tretji fazi projekta se bo ugotavljalo, koliko mikroplastike se lahko ujame na koreninah in listih rastline. Mikroskopsko opazovanje bo pomagalo določiti mehanizme za vezavo mikroplastike na korenine/liste. Ta sistematična ocena interakcij delcev mikroplastike z rastlinami bo ključna za razumevanje in nadaljnji razvoj prve, trajnostne fitoremediacijske strategije za odstranitev mikroplastike iz vodnega okolja In situ.

Rezultati

Vsi rezultati projekta bodo dostopni po objavi v znanstvenih člankih.

Opis rezultatov od 1.10.2019 do 30.9.2020:

• Pripravili smo šest različnih tipov mikroplastik
• Karakterizirali smo vse tipe mikroplastik z optičnim mikroskopom, vrstičnim elektronskim mikroskopom, določili smo specifično površino, porazdelitev velikosti delcev, število delcev na maso mikroplastike ter  kemijsko sestavo s FTIR in termično analizo.
• Mikroplastike smo starali v naravni void z namenom razvoja biofilma. Biofilm smo karakterizirali in ugotavljali vpliv biofilm ana lastnosti mikroplastike.
• Zaključili smo kratkotrajno testiranje strupenosti - s tem smo določili vpliv različnih vrst mikroplastik na malo vodno lečo.