คุณลักษณะทางฟลูออเรสเซนส์ของสารอินทรีย์ละลายน้ำที่ชะละลายจากพลาสติก LDPE และ PP ด้วยเทคนิค Fluorescence Excitation-Emission Matrix (FEEM) Spectroscopy
คำสำคัญ:
สารอินทรีย์ละลายน้ำ , LDPE, PP, Fluorescence excitation-emission matrix spectroscopyบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณลักษณะทางฟลูออเรสเซนส์ของสารอินทรีย์ละลายน้ำ (Dissolved Organic Matter, DOM) ที่ชะละลายจากพลาสติกสองชนิด ได้แก่ โพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (Low density polyethylene, LDPE) และ โพลีโพรพิลีน (Polypropylene, PP) ด้วยเทคนิค Fluorescence excitation-emission matrix (FEEM) spectroscopy เนื่องจากมีรายงานการพบขยะพลาสติกถูกทิ้งลงสู่แหล่งน้ำเป็นจำนวนมาก ประกอบกับมีรายงานการศึกษาในต่างประเทศพบ DOM ถูกชะละลายจากพลาสติก ซึ่ง DOM ดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องกับวัฏจักรคาร์บอน และในประเทศไทยยังไม่มีผู้ใดทำการศึกษาในเรื่องนี้
วิธีดำเนินการวิจัย : นำพลาสติกชนิด LDPE และ PP มาศึกษาการชะละลายภายใต้สภาวะแสง และอุณหภูมิตามธรรมชาติ นาน 30 วัน นำตัวอย่างมาตรวจวัดด้วยเครื่อง Spectrofluorometer
ผลการวิจัย : พบ DOM ถูกชะละลายออกจากพลาสติกชนิด LDPE และ PP โดยคุณลักษณะทางฟลูออเรสเซนส์ของ DOM ที่ถูกชะละลายจากพลาสติกชนิด LDPE คล้ายคลึงกับ PP และมี peak ปรากฏที่ตำแหน่ง (ex/em) 300/337-339 และ 290-300/338-353 นาโนเมตร ในส่วนของปริมาณพบว่า DOM ที่ถูกชะละลายจากพลาสติกชนิด LDPE มีค่าน้อยกว่า PP โดยค่าสูงสุดพบได้ในวันที่ 1 ของการทดลอง และมีค่าลดลงตามลำดับ
สรุปผลการวิจัย : พบ DOM ถูกชะละลายจากพลาสติกทั้ง 2 ชนิด โดยคุณลักษณะทางฟลูออเรสเซนส์มีความคล้ายคลึงกัน แต่ปริมาณ DOM ที่มีคุณลักษณะทางฟลูออเรสเซนส์ที่ถูกชะละลายจากพลาสติกชนิด LDPE มีค่าน้อยกว่า PP
References
Cheng, F., Zhang, T., Liu, Y., Zhang, Y., & Qu, J. (2022). Non-negligible effects of UV irradiation on transforma tion and environmental risks of microplastics in the water environment. Journal of Xenobiotics, 12, 1-12.
Davis, S.E., Corronado-Molina, C., Childers, D.L. ,& Day, J.W. (2003). Temporally dependent C, N, and Pdynamics associated with the decay of Rhizophora mangle L. leaf litter in oligotrophic mangrove wetlands of the Southern Everglades. Aquatic Botany, 75, 119-215.
Fellman, J.B., Hood, E., & Spencer, R.G.M. (2010). Fluorescence spectroscopy opens new windows into dissolved organic matter dynamics in freshwater ecosystems: A review. Limnology and Oceanography, 55, 2452-2462.
Kinigopoulou, V., Pashalidis, I., Kalderis, D. , & Anastopoulos, A. (2022). Microplastics as carriers of inorganic and organic contaminants in the environment: A review of recent progress. Journal of Molecular Liquids, 350, 1-10.
Lee, Y.K., Murphy, K.R., & Hur, J. (2020). Fluorescence signature of dissolved organic matter leached from microplastic: polymers and additives. Environmental Science and Technology, 54, 11905-11914.
Lee, Y.K., Hong, S. , & Hur, J. (2021). Copper-binding properties of microplastic-derived dissolved organic matter revealed by fluorescence spectroscopy and two-dimensional correlation spectroscopy. Water Research, 190, 1-10.
Masry, M., Rossignol, S., Gardette, J.L., Therias, S., Bussière, P.O. , & Wong-Wah-Chung, P. (2021). Characteristics, fate, and impact of marine plastic debris exposed to sunlight: A review. Marine Pollution Bulletin, 171, 1-14.
Nagao, S., Suzuki, Y., Nakaguchi, Y., Senoo, M., & Hiraki, K. (1997). Direct measurement of the Fluorescennce characteristics of aquatic humic substances by a three-dimensional fluorescence spectrophotometer.Bunseki Kagaku, 46, 335-342.
Ogawa, H. , & Tanoue, E. (2003). Dissolved organic matter in oceanic waters. Journal of Oceanography, 59, 129-147.
Romera-Castillo, C., Pinto, M., Langer, T.M., Álvarez-Salgado, X.A., & Herndl, G.J. (2018). Dissolved organic carbon leaching from plastics stimulates microbial activity in the ocean. Nature Communication, 9,1-7.
Romera-Castillo, C., Birnstiel, S., Álvarez-Salgado, X.A., & Sebastián, M. (2022). Aged plastic leaching of dissolved organic matter is two orders of magnitude higher than virgin plastic leading to a strong uplift in marine microbial activity. Frontiers in Marine Science, 9, 1-13.
Wayman, C. , & Niemann, H. (2021). The fate of plastic in the ocean environment-minireview. Environmental Science Processes & Impacts, 23, 198-212.
World Bank Group. (2021). Market Study for Thailand: Plastics Circularity Opportunities and Barriers. Marine Plastics Series, East Asia and Pacific Region. Washington DC.
Xenopoulos, M.A., Barnes, R.T., Boodoo, K.S., Butman, D., Catalán, N., D’Amario, S.C., Fasching, C.,Kothawala, D.N., Pisani, O., Solomon, C.T., Spencer, R.G., Williams, C.J. , & Wilson, H.F. (2021).How humans alter dissolved organic matter composition in freshwater: relevance for the Earth’s biogeochemistry. Biogeochemistry, 154, 323-348.
Yuan, M., Xiang, H, Tong, Y., Zhou, K., Peng, C. , & Chen, W. (2023). Spectroscopic tracking of the charac teristics of microplastic-derived dissolved organic matter. Separations, 10, 1-14.
Zhu, L., Zhao, S., Bittar, T.B., Stubbins, A. , & Li, D. (2020). Photochemical dissolution of buoyant microplastics to dissolved organic carbon: rates and microbial impacts. Journal of Hazardous Materials, 383, 1-10.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information
