| dc.description.abstract | Mikroplast I miljøet har blitt en økende bekymring det siste tiåret. Tilstedeværelsen til mikroplast i miljøet har kraftig økt, og fremstår som en fare for dyreliv. En vanlig type mikroplast funnet i miljøet er mikroplastfibre. Disse fibrene kommer hovedsakelig fra tekstiler, som klær, og slippes ut i miljøet gjennom klesvask. Lite til ingen forskning har blitt gjort på innvirkningen av mikroplast fibre på miljøet og hvordan de samhandler med organiske giftstoffer.
I dette studiet ble sorpsjonen mellom de polysykliske aromatiske hydrokarbonene fenantren, 1-metylfenantren, fluoranten og 9-fenantrol med de syntetiske fibrene polyester, polyamid og polyakrylnitril og det naturlige fibret ull. Sorpsjon av fenantren på mikroplastfibre var undersøkt i sjøvann ved tre forskjellige temperaturer (4 °C, 10 °C & 20 °C) og i ferskvann ved 20 °C for å bestemme effekter av temperatur og salinitet. 1-metylfenantren, fluoranten og 9-fenantrol ble undersøkt i sjøvann ved 20 °C for å bestemme effekten av forskjellig fysisk-kjemiske egenskaper.
Ingen signifikant sorpsjon av noen av PAHs ble observert for polyakrylnitril mikroplastfibre. Det ble observert at fenantren, 1metylfenantren og fluoranten hadde høy grad av sorpsjon på polyamid mikroplastfibre. I tillegg ble mindre sorpsjon av fenantren, 1-metylfenantren og fluoranten observert på polyester og ull i forhold til polyamid.
Likevektstid mellom PAHs og mikroplast fibre ble oppnådd innen 10 dager i alle i tilfellene og ble påvirket av flere av studieparameterne. Mest merkbare er ull som hadde likevektstider med PAHs raskere (innen få dager) enn de syntetiske fibrene. Det ble generelt observert at grad av sorpsjon økte med økende temperatur og synkende salinitet.
Adsorpsjons isotermer ble tilpasset eksperimentell data. Redlich-Peterson (RP) modellen og Sips modellen viste seg å gi best tilpasning ved de fleste tilfeller. Dubinin-Astakov (DA) modellen ga også god tilpasning med mye av de eksperimentelle dataene, spesielt med ull. Resultatene indikerer at sorpsjon på PES og PA hovedsakelig fremstår som lag-på-lag sorpsjon på en heterogen overflate, som indikert av RP og Sips modellen. For ull var både lag-på-lag og pore fylling mulige mekanismer grunnet gode tilpasninger med Sips og DA modellene. Andre isoterm modeller brukt var Langmuir modellen, Freundlich modellen og Dubinin-Raduskevich modellen.
Sorpsjon av PAHs som vist i denne oppgaven kan ha implikasjoner på mobiliteten til PAHs i det marine miljøet, og ha en innvirkning på skjebnen til disse stoffene. PAHs har potensiale til å overføres fra fibrene til dyreliv som svelger disse fibrene. En annen mulighet er at fibrene fremstår som en felle for PAHs ved å gjøre dem mindre tilgjengelig i vann. | |
| dc.description.abstract | Microplastics in the environment has been of increasing concern the last decade. Its abundance in the environment has greatly increased, posing as hazard to wildlife. Microplastic fibres are a common type of microplastics found in environmental sampling. These fibres are mainly derived from textiles, such as clothing, and are released to the environment through washing of clothes. Little to none research has been done on the impact of microplastic fibres in the environment and their interaction with organic pollutants.
In this study, the sorptive behaviour between the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) phenanthrene, 1-metylphenanthrene 1-, fluoranthene and 9-phenanthrol with the synthetic fibres polyester, polyamide and polyacrylonitrile and the natural fibre wool were studied. Sorption of phenanthrene on microplastics fibres and wool was investigated in seawater at three different temperatures (4 °C, 10 °C and 20 °C) and in freshwater at 20 °C, to determine the influence of temperature and salinity on degree of sorption. Additionally, the sorption of 1-methylphenanthrene, fluoranthene and 9-phenanthrol to microplastic fibres and wool was investigated in seawater at 20 °C to determine effect of different microplastics fibres physicochemical properties on organic contaminant sorption.
No significant sorption of any of the PAHs was observed for polyacrylonitrile microplastics fibres. It was found that phenanthrene,1-methylphenanthrene and fluoranthene have high degree of sorption onto polyamide microplastics fibres. When compared to polyamide, less degree of sorption of phenanthrene, 1-methylphenanthrene and fluoranthene onto both polyester and wool fibres was observed.
Sorption equilibrium between PAHs and microplastic fibres was achieved within 10 days in all cases and was influenced by several of the studied parameters. Importantly, wool achieved equilibrium with PAHs faster (within few days) than any of the synthetic fibres. In general, it was observed that the degree of sorption increased with increasing temperature and decreasing salinity.
Adsorption isotherms fitted to the experimental data showed that the Redlich-Peterson model (RP) and the Sips model gave best fit in most cases. The Dubinin-Astakov model (DA) also gave good fit with much of the experimental data, especially with wool. The results indicate that adsorption on PES and PA mainly occurs as layer-by-layer sorption on heterogenous surface as indicated by the RP and Sips model. For wool, both layer-by-layer and pore filling sorption mechanisms was predicted due to good fit with both the Sips model and the DA model. Other isotherm models such as the Langmuir model, Freundlich model and Dubinin-Raduskevich model was also tested.
Sorption of toxic compounds, such as PAHs, to particles, such as microplastic fibres, present in aqueous environments, may affect the ultimate fate and bioavailability of such compounds. As evidenced by the current thesis, both MPF properties and environmental parameters will play a role and must be taken into consideration when researching and discussing implications of combined effects chemical and particulate pollutants. Importantly, naturally occurring particles may be as important as synthetic as a potential transport vector for pollutants. | |
