Evaluation of environmental conditions on the sorption of PAHs onto synthetic and natural fibres

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.