Biodegradation of microplastics in aquatic ecosystems

Plastika je sintetski polimerni materijal koji je zbog visoke izdržljivosti, male težine i niske cijene jedan od često korištenih materijala. U posljednjih 70 godina svjetska godišnja proizvodnja plastike porasla je s 0,5 milijuna tona u 1950. godini na 348 milijuna tona u 2017. godini, a očekuje se da će se u sljedećih 20 godina udvostručiti. Danas veliki problem za okoliš predstavlja mikroplastika (MP), odnosno čestice plastike koje su manje od 5 mm. Izvori MP-a su mnogi, a jedan od njih su i otpadne vode putem kojih MP dospijeva u tlo, slatke i slane vode. Onečišćenje MP-om zabilježeno je u svim dijelovima ekosustava, a zbog njihove postojanosti u okolišu i niskog stupnja razgradnje se u novije doba ispituju različiti postupci za njihovo uklanjanje iz okoliša. Cilj ovog rada bio je ispitati biorazgradnju MP-a u vodi inokulacijom bakterija Bacillus licheniformis, Lysinibacillus massiliensis te s mješovitom kulturom Delftia acidovorans i Bacillus sp. Biorazgradnja polistirena (PS) i polietilena niske gustoće (LDPE), veličine čestica 300 – 500 μm, provedena je u šaržnim uvjetima rada pri temperaturi od 25±2 °C, pH-vrijednosti od 7,148 i 160 o/min. Proces biorazgradnje je trajao 22 dana, a praćeni su sljedeći pokazatelji: temperatura, pH-vrijednost, koncentracija otopljenog kisika, električna vodljivost, optička gustoća (OG), broj izraslih kolonija bakterija (CFU), vrijednosti ukupnog ugljika (TC), ukupnog organskog ugljika (TOC) i ukupnog anorganskog ugljika (IC), koncentracije kationa i aniona, nastali nusprodukti biorazgradnje te promjene na površini čestica MP-a. Dobiveni rezultati pokazali su da je tijekom 22 dana pokusa u svim uzorcima započela biorazgradnja LDPE-a i PS-a na što ukazuje smanjenje koncentracije otopljenog kisika, porast vrijednosti CFU-a, porast IC vrijednosti i promjena u koncentraciji kationa i aniona. Nadalje, na FTIR spektrima snimljenim nakon procesa biorazgradnje vidljivi su novonastali pikovi za koje se pretpostavlja da su posljedica biorazgradnje. Iz dobivenih rezultata pretpostavlja se da je biorazgradnja obje vrste MP-a moguća s korištenim bakterijskim kulturama, te su u cilju potvrde navedene teze potrebna detaljnija istraživanja.