Ήλη, Άννα Μαρία1; Ήλη, Νεφέλη Παρασκευή2; Ήλη Χριστίνα Διώνη3; Τάτση Ευαγγελία4
1 Μαθήτρια Γ Γυμνασίου Πρώτου Γυμνάσιου Ζωσιμαίας Σχολής Ιωαννίνων
2,3,4 Μαθήτριες Πρότυπου Γυμνάσιο Ζωσιμαίας Σχολής Ιωαννίνων
1ili.annamaria2@gmail.com, 2nefeli.p.ili@gmail.com
3christina.dioni.ili@gmail.com 4eliatatsi.2009@gmail.com
Περίληψη
H πλαστική ρύπανση αποτελεί παγκόσμιο περιβαλλοντικό πρόβλημα. Το πλαστικό δεν βιοδιασπάται, δηλαδή δεν αφομοιώνεται στο φυσικό περιβάλλον. Τα μεγάλα κομμάτια του πλαστικού σπάνε σε μικρά θραύσματα, τα μικροπλαστικά, που διασπόνται σε ακόμα μικρότερα κομμάτια τα νανοπλαστικά και παραμένουν για πάντα στο φυσικό περιβάλλον, απειλώντας τα οικοσυστήματα και την ανθρώπινη υγεία. Η μελέτη αποσκοπεί να καταγράψει δεδομένα πεδίου για να διερευνήσει το πρόβλημα και το μέγεθος της πλαστικής ρύπανσης στη Λίμνη Παμβώτιδα. Ακολουθώντας συγκεκριμένη μέθοδο συλλογής και ανάλυσης, συλλέχθηκαν δείγματα επιφανειακών ιζημάτων από 4 διαφορετικά σημεία κατά μήκος της όχθης της Παμβώτιδας, ενώ ακολούθησε αποξήρανση και κοσκίνισμα προκειμένου να απομονωθούν τα μικροπλαστικά θραύσματα (σωματίδια μικρότερα από 0,5 εκ.). Με τη βοήθεια αιωρημάτων και μικροσκοπίου λήφθηκαν εικόνες και καταγράφηκαν οι διαφορετικές τυπολογίες ως προς τη μορφολογία των μικροπλαστικών. Η διάχυση των αποτελεσμάτων που θα ακολουθήσει στοχεύει στην ευαισθητοποίηση της κοινότητάς μας για τους κινδύνους που ενέχει η πλαστική ρύπανση και η ύπαρξη μικροπλαστικών. Με την εφαρμογή επιστημονικής έρευνας, τεχνολογίας και στατιστικής μελέτης, συνδέσαμε άμεσα το STEM με την κοινωνική υπευθυνότητα και με τους Παγκόσμιους Στόχους Βιώσιμης Ανάπτυξης.
Λέξεις-κλειδιά: μικροπλαστικά, πλαστικοί ρύποι, λίμνη Παμβώτιδα
Εισαγωγή
Η μελέτη μας αποσκοπεί να καταγράψει δεδομένα που θα αναδείξουν το πρόβλημα των μικροπλαστικών και τις επιπτώσεις του στην κοινότητά μας. Αρχικά επιλέξαμε στον χάρτη 10 σημεία περιμετρικά της λίμνης Παμβώτιδας από όπου σχεδιάσαμε να συλλέξουμε δείγματα επιφανειακών ιζημάτων από την όχθη. Στη συνέχεια εξετάσαμε τα δείγματα προκειμένου να διερευνήσουμε την ύπαρξη μικροπλαστικών (σωματίδια μικρότερα από 0,5 εκ.). Αρχικά τα κοσκινίσαμε για να απομονώσουμε τα ιζήματα που είναι μικρότερα από 0,5 εκατοστά. Με τη μέθοδο της αιώρησης εντοπίσαμε τα μικροπλαστικά (επιπλέουν σε σχέση με το φυσικό ίζημα/ άμμο που καθηζάνει). Ακολούθως με τη χρήση μικροσκοπίου λήφθηκαν εικόνες και εντοπίστηκαν οι διαφορετικοί τύποι της μορφής των μικροπλαστικών, κυρίως το χρώμα και το σχήμα τους.
Τα μικροπλαστικά
Μικροπλαστικά ονομάζουμε τα θραύσματα πλαστικών τα οποία προκύπτουν από τον διαχωρισμό μεγαλύτερων, που καταλήγουν στους υδρότοπους. Αυτό συμβαίνει ως επί το πλείστον λόγω της αλόγιστης χρήσης πλαστικών (σακούλες, μπουκάλια, συσκευασίες κλπ). Ένα πλαστικό για να θεωρηθεί «μικροπλαστικό» πρέπει να μην είναι μεγαλύτερο από πέντε χιλιοστά. Ενώ πολλές μελέτες έχουν διεξαχθεί αφορώντας τις συνέπειες που προκαλούν τα μικροπλαστικά στο περιβάλλον και αντίστοιχα στον άνθρωπο και στην υγεία του, δεν έχουν δημοσιευθεί ακόμα σαφή αποτελέσματα. Το μόνο σίγουρο είναι πως δεν είναι σε καμία περίπτωση ωφέλημα για τους υδρόβιους, ζωικούς και φυτικούς οργανισμούς.
Μέθοδος έρευνα
Η συλλογή των δειγμάτων
Η μέθοδος που ακολουθήθηκε για τον εντοπισμό μικροπλστικών στην λίμνη Παμβώτιδα έχει αναπτυχθεί από την ΑΚΤΗ Κέντρο Μελετών και Ερευνάς[1]
Πρώτο βήμα της μεθόδου αυτής είναι να συλλεχθεί το δείγμα (άμμο ή χώμα) από τις όχθες της λίμνης.
Για τη συλλογή των δειγμάτων επιλέχθηκαν αρχικά 10 σημεία γύρω από την λίμνη Παμβώτιδα, κάποια πιο κοντά σε αστικό περιβάλλον ενώ τα υπόλοιπα βρίσκονται σε πιο απομονωμένες περιοχές. Τα σημεία τα αριθμήσαμε όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, δηλαδή Δ1, Δ2 έως Δ10.
Σχήμα 1: Η λίμνη Παμβώτιδα και τα 10 προγραμματισμένα σημεία δειγματοληψίας
Για να υπάρχει ομοιότητα στην δειγματοληψία λήφθηκαν δείγματα συγκεκριμένου μέγεθος επιφάνειας 40*40 εκατοστά και σε βάθος 2 εκατοστά, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Τα δείγματα που συλλέχθηκαν τα βάλαμε σε σακούλες όπου αναγράψαμε τον αριθμό του σημείου δειγματοληψίας. Το περιεχόμενο τοποθετήθηκε για αποξήρανση σε φυσικό φως (ήλιος) σε αλουμινένιες φόρμες.
Σχήμα 2: Οριοθέτηση δειγματοληψίας 40x40cm με βάθος 2cm
Ανάλυση και εντοπισμός μικροπλαστικών
‘Όταν το δείγμα αποξηράθηκε ακολουθήθηκαν τα ακόλουθα βήματα για την ανάλυση του στα Ερευνητικά Εργαστήρια του τμήματος Χημείας και Ιατρικής του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων:
1. Ζυγίσαμε τα στεγνά δείγματα και καταγράψαμε την μέτρηση.
2. Τα κοσκινίσαμε για να απομονώσουμε το κλάσμα του ιζήματος που έχει διάμετρο μικρότερη του 0,5 εκατοστού, το κλάσμα δηλαδή που αναμένεται να περιλαμβάνει μικροπλαστικά και ζυγίσαμε αυτό το κλάσμα. Το δείγμα πέρασε από 4 κόσκινα. Το αρχικό κόσκινο με πλέγμα 4000mm, το δεύτερο 2000mm, το τρίτο 500mm και το τελευταίο 63mm (βλέπε σχήμα 3). Το κλάσμα που αναλύσαμε στην συνέχεια ήταν αυτό της τρίτης φάσης κοσκινίσματος, καθώς εκεί αναμέναμε να ανακαλύψουμε μικροπλαστικά. Τα ευρήματα μετά το τελευταίο κοσκίνισμα ενδεχομένως θα ήταν νανοπλαστικά, κάτι που δεν αποτελούσε αντικείμενο της παρούσας έρευνας. 3. Το κλάσμα αυτό τέθηκε σε αιώρηση σε ψηλό γυάλινο σωλήνα. Τα πλαστικά επιπλέουν ενώ το φυσικό ίζημα καθιζάνει. Συλλέξαμε τα πλαστικά με ένα σουρωτήρι και θα τα τοποθετήσαμε σε γυάλινη επιφάνεια. Εδώ χρειάστηκε προσοχή γιατί και κομμάτια από οργανικά υπολείμματα όπως όστρακα ή φύκη επιπλέουν και μοιάζουν με μικροπλαστικά. Με το μικροσκόπιο βεβαιωθήκαμε ότι δεν είναι οργανικά υλικά τα αιωρήματα, αλλά πλαστικά. Με το μικροσκόπιο και μια τσιμπίδα τα μετρήσαμε, όπως διακρίνεται στο σχήμα 4.
Σχήμα 3: Το μικροσκόπιο και ο πύργος με τα διαφορετικά κόσκινα
Σχήμα 4: Με τσιμπίδα επεξεργαζόμαστε το δείγμα
Προβλήματα στο διάστημα της δειγματοληψίας
Κατά την διάρκεια της έρευνας πεδίου που διεξήγαμε αντιμετωπίσαμε πολλά προβλήματα.
1. Η στάθμη της λίμνης μας λόγω των καιρικών συνθηκών της εποχής ήταν αρκετά υψηλή με αποτέλεσμα η όχθη στο μεγαλύτερο μέρος να είναι καλυμμένη από το νερό και να μην είναι προσβάσιμη. Για αυτό το λόγο τελικά ήταν εφικτό να συλλέξουμε δείγμα μόνο από 4 από τα 10 αρχικά προγραμματισμένα σημεία. Συλλέχθηκαν δείγματα από τον Ναυτικό Όμιλο, το Πέραμα, την Ντραμπάτοβα και στο Αθλητικό Πάρκο στο Κέντρο Ερμηνείας Οικοσυστήματος Λίμνης Παμβώτιδας.
2. Σε σημεία που είχε υποχωρήσει το νερό η όχθη ήταν γεμάτη φερτά υλικά, όπως ξύλα, καλάμια κλπ και έτσι το δείγμα μας δεν ήταν καθαρό.
Αποτελέσματα / Συμπεράσματα
Τα μικροπλαστικά που εντοπίσαμε, τα βγάλαμε φωτογραφία με το μικροσκόπιο και παρατηρήσαμε την τυπολογία της μορφολογίας τους, δηλαδή το σχήμα και το χρώμα, όπως μπορεί κανείς να δει στο σχήμα 5.
Αναλύσαμε ξεχωριστά το κάθε δείγμα και με βάση αυτών των στοιχείων καταγράψαμε πόσα θραύσματα μικροπλαστικού εντοπίστηκαν σε μια επιφάνεια 40*40 εκατοστών. Τέλος κάνουμε μια αναγωγή στο τετραγωνικό μέτρο επιφάνειας για την κάθε περιοχή. Έτσι τα αποτελέσματα μας είναι τα ακόλουθα
Δ1: 20 μικροπλαστικά στα 0.16 m² άρα 125 μικροπλαστικά στο 1 m²
Δ2: 4 μικροπλαστικά στα 0.16 m² άρα 25 μικροπλαστικά στο 1 m²
Δ3: 9 μικροπλαστικά στα 0.16 m² άρα 56 μικροπλαστικά στο 1 m²
Δ4: 8 μικροπλαστικά στα 0.16 m² άρα 50 μικροπλαστικά στο 1 m²
Σχήμα 5: Φωτογραφίες με το μικροσκόπιο από μικροπλαστικά
Με αυτά τα αποτελέσματα συμπεράνουμε πως η έρευνα πεδίου στις όχθες της Λίμνης Παμβώτιδας απέδειξε την ύπαρξη μικροπλαστικών. Η λίμνη Παμβώτιδα έχει υποστεί πλαστική ρύπανση!
Το παγκόσμιο πρόβλημα της πλαστικής ρύπανσης μας αφορά όλους!
Ευχαριστίες
Σε αυτό το σημείο θέλουμε να ευχαριστήσουμε την επιβλέπουσα επιστήμονα της έρευνας μας, Δρ. Ξένια Ι. Λοϊζίδου, Πολιτικός Μηχανικός/ Ακτομηχανικός και Πρόεδρος του Δ.Σ. ΑΚΤΗ Κέντρο Μελετών και Έρευνας για την έμπνευση, καθοδήγηση και υποστήριξη καθ’ όλη την διάρκεια της έρευνας .
Την Μαρία Χριστίνα Κωνσταντίνου, Χημικό Μηχανικό της ΑΚΤΗ Κέντρο Μελετών και Έρευνας για την πολύτιμη βοήθεια της.
Τέλος θέλουμε να ευχαριστήσουμε τα Ερευνητικά Εργαστήρια του Τμήματος Χημείας: (α) Βιομηχανικής Χημείας με Υπεύθυνους τον κο Κωνσταντίνοιυ Ιωάννη, Καθηγητή και την κα Μισερλή Κλεοπάτρα, Υποψήφια Διδάκτωρ, (β) Αναλυτικής Χημείας με Υπεύθυνους τον κο Σακκά Βασίλειο, Καθηγητή και τον κο Χρηματόπουλο Χριστόφορο, Υποψήφιο Διδάκτωρ και το Ερευνητικό Εργαστήριο της Ιατρικής Σχολή: Εργαστήριο Υγιεινής και Επιδημιολογίας (με Υπεύθυνους την κα Ντζάνη Ευαγγελία, Καθηγήτρια και την κα Διαμάντη Χριστίνα , Υποψήφια Διδάκτωρ. Χωρίς την υποστήριξη του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων δεν θα μπορούσαμε να ολοκληρώσουμε την έρευνα μας.
Βιβλιογραφία
Hendrickson E., Minor E.C., Schreiner K. (2018): Microplastic Abundance and Composition in Western Lake Superior As Determined via Microscopy, Pyr-GC/MS, and FTIR. Environmental Science & Technology, 52, 1787 – 1796
Loizidou, X.I., Orthodoxou, D.L., Loizides, M.I., Krestenitis, Y.N. (2020) A community-based approach for site-specific policies and solutions on marine litter: the example of Paphos, Cyprus. Environmental Systems and Decisions. https://doi.org/10.1007/s10669-020-09786-9
Loizidou, X.I., Loizides, M.I., Orthodoxou, D.L. (2018) Persistent marine litter: small plastics and cigarette butts remain on beaches after organized beach cleanups. Environmental Monitoring and Assessment. 190:414. https://doi.org/10.1007/s10661-018-6798-9
National Geographic Society (2023): Encyclopedic entry: Microplastics. Διαθέσιμο online: https://education.nationalgeographic.org/resource/microplastics/
Orthodoxou, D.L., Loizidou, X.I., Baldwin, C., Kocareis, C., Karonias, A., Ates¸, M.A. (2022). Seasonal and geographic variations of marine litter: A comprehensive study from the island of Cyprus. Marine Pollution Bulletin. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2022.113495
[1] Akti Project and Research Center: Sampling Methodology for microplastics in beach sand sediments
