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Tackling the Challenge of Extracting Microplastics from Soils : A Protocol to Purify Soil Samples for Spectroscopic Analysis

DOI zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00005752
URN zum Zitieren der Version auf EPub Bayreuth: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5752-3

Titelangaben

Möller, Julia N. ; Heisel, Ingrid ; Satzger, Anna ; Cseperke Vizsolyi, Eva ; Oster, Simon David Jakob ; Agarwal, Seema ; Laforsch, Christian ; Löder, Martin G. J.:
Tackling the Challenge of Extracting Microplastics from Soils : A Protocol to Purify Soil Samples for Spectroscopic Analysis.
In: Environmental Toxicology and Chemistry. (23 Februar 2021) .
ISSN 1552-8618
DOI der Verlagsversion: https://doi.org/10.1002/etc.5024

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Format: PDF
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Version: Veröffentlichte Version
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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
MiKoBo BWMK18007
BWMK18007
SFB 1357 Mikroplastik
SFB1357
PLAWES – The Journey of Microplastics from the River Weser to the North Sea
BMBF Project PLAWES, grant 03F0789A

Projektfinanzierung: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Bundesministerium für Bildung und Forschung

Abstract

Microplastic pollution in soils is an emerging topic in the scientific community, with researchers striving to determine the occurrence and the impact of microplastics on the soil's health, ecology and functionality. However, information on the microplastic contamination of soils is limited, due to a lack of suitable analytical methods. As micro-Fourier-transform infrared spectroscopy (µ-FTIR), next to Raman spectroscopy, is one of the few methods that allow the determination of the number, polymer type, shape and size of microplastic particles, this study addresses the challenge of purifying soil samples sufficiently to allow a subsequent µ-FTIR analysis. A combination of freeze-drying, sieving, density separation and a sequential enzymatic-oxidative digestion protocol enables the removal of the mineral mass (>99.9% DW) and an average reduction of 77% DW of the remaining organic fraction. Additional to visual integrity, attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR), gel permeation chromatography (GPC) and differential scanning calorimetry (DSC) showed that polyamide, polyethylene, polyethylene terephthalate and polyvinyl chloride in the size range of 100-400µm were not affected by the approach. However, the biodegradable polylactic acid showed visible signs of degradation and reduced molecular weight distribution after the protease treatment. Nevertheless, the presented purification protocol is a reliable and robust method to purify relatively large soil samples of around 250 g DW for spectroscopic analysis in microplastic research, and has been shown to recover various microplastic fibers and fragments down to a size of 10 µm from natural soil samples.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Keywords: Microplastics; Soil contamination; Analytical chemistry; Purifcation protocol; Enzymatic-oxidative digestion; µ-FTIR
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 550 Geowissenschaften, Geologie
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften; Biologie
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Tierökologie I
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Biologie > Lehrstuhl Tierökologie I > Lehrstuhl Tierökologie I - Univ.-Prof. Dr. Christian Laforsch
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie II
Profilfelder > Advanced Fields > Polymer- und Kolloidforschung
Profilfelder > Advanced Fields > Ökologie und Umweltwissenschaften
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1357 - MIKROPLASTIK
Fakultäten
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen
Sprache: Englisch
Titel an der UBT entstanden: Ja
URN: urn:nbn:de:bvb:703-epub-5752-3
Eingestellt am: 02 Sep 2021 08:49
Letzte Änderung: 02 Sep 2021 08:50
URI: https://epub.uni-bayreuth.de/id/eprint/5752

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