Caracterização da degradação de microplásticos em ecossistemas marinhos fluminenses através de técnicas de isótopos estáveis, infravermelho e microscopia eletrônica de varredura

Compreender o processo de degradação de microplásticos (MPs) - plásticos menores que 5 mm - é crucial para avaliar o impacto desses contaminantes emergentes em ambientes marinhos. Este estudo, em particular, avaliou a degradação de polietileno (PE), poli- propileno (PP) e poliestireno (PS) microplásticos expostos tanto a condições ambientais in situ quanto a três cenários de laboratório. Os MPs foram submetidos à degradação por 112 dias na Ilha de Cabo Frio em Arraial do Cabo e por 140 dias na Baía de Gua- nabara em Niterói (ambos localizados no RJ) a uma profundidade de 1 a 1,5 m. Isso permitiu uma comparação entre ambientes com diferentes níveis de eutrofização. Em um ambiente controlado, os MPs foram expostos por 210 dias em experimentos de labora- tório. Para avaliar a degradação dos MPs foram aplicadas as técnicas de espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e Análise Elementar de Isótopos Estáveis com Espectrometria de Massa de Razão Isotópica (EA-IRMS). Esses métodos permitiram calcular índices de degradação e comparar mudanças nas estruturas de liga- ção química. Índices de ligação carbonila foram calculados usando picos de interesse nos espectros FTIR, que indicaram mudanças nas estruturas de ligações químicas (especifica- mente grupos carbonila, 1509 - 1780 cm −1 ). Além disso, um Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) foi usado para avaliar mudanças morfológicas nos MPs. Os resultados de MEV indicaram um aumento na rugosidade da superfície dos polímeros, incluindo a aparência de sulcos. De acordo com análises de EA-IRMS, todas as amostras mostra- ram algum tipo de alteração dos valores isotópicos de carbono, com os δ 13 C diferindo dos iniciais. Notavelmente, no ambiente mais poluído, houve um aumento na formação de biofilme, o desenvolvimento de aglomerados de MP e uma maior presença de grupos carbonila, segundo os resultados de FTIR, esses fatores favoreceram a alteração dos δ 13 C para valores menos negativos. Em contraste, as mudanças nos índices de degradação em amostras expostas apenas à água ultrapura sugeriram que a hidrólise foi um fator mais significativo neste processo. Um resultado que foi possível correlacionando as técnicas de FTIR e EA-IRMS foi encontrar tendências para o PE e PP que relacionam o aumento do índice carbonila com o enriquecimento de 13 C.