12.05.2020 - Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde

Cuando cada partícula cuenta

Se han elaborado directrices exhaustivas para la extracción de microplásticos de muestras ambientales

Hoy en día, los microplásticos pueden detectarse en casi todos los ecosistemas del mundo. A pesar de las intensas investigaciones sobre este enorme problema ambiental, sigue siendo un desafío identificar y cuantificar estas partículas sintéticas hechas de diversos tipos de plástico en muestras ambientales. Un equipo de investigadores del Instituto Leibniz para la Investigación del Mar Báltico Warnemünde (IOW) ha compilado por primera vez una visión general completa de los métodos que permiten el uso de flujos de trabajo de extracción de microplásticos estandarizados y optimizados para muestras con propiedades muy diferentes. Esto incluye métodos recientemente desarrollados en el IOW, entre ellos protocolos adecuados para la detección de partículas menores de 0,5 milímetros.

Ya sea en una playa del Mar Báltico, en los lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales locales, en nuestros campos o en el hielo del Ártico, en el polvo del Sahara y en los sedimentos de las profundidades marinas, los investigadores ya han detectado microplásticos en todas partes. Las partículas artificiales no se descomponen en ciclos naturales, sino que permanecen permanentemente en el medio ambiente. Desde que el fenómeno pasó a ser el centro de atención de la ciencia hace unos 20 años, se ha desarrollado y mejorado continuamente una amplia gama de métodos de muestreo, extracción y análisis para lograr mayores precisiones y adaptar los métodos a una gran variedad de tipos de muestras y a la amplia gama de diferentes materiales plásticos.

"Este es uno de los principales problemas de la investigación de microplásticos", señala el Prof. Matthias Labrenz. Dirige el grupo de trabajo de la OIA "Microbiología Ambiental", que trabaja desde hace muchos años en los microplásticos en el medio marino. "Para comprender mejor lo que la contaminación por microplásticos significa realmente para los diferentes ecosistemas, es importante detectar de manera fiable incluso las partículas más pequeñas, independientemente de las propiedades de la muestra y de cuál de los muchos tipos diferentes de plásticos esté involucrado", continúa Labrenz. "Además, los resultados de los diferentes estudios deben ser comparables", añade la estudiante de doctorado Kristina Enders, que como miembro del grupo de investigación está trabajando intensamente en cuestiones de cómo detectar las partículas sintéticas en las muestras ambientales. La comparabilidad, sin embargo, es imposible en muchos casos debido a la gran variedad de métodos, explica Enders. Además, numerosos métodos de detección son tan complejos que a menudo no se puede lograr un rendimiento de muestras grande y significativo. "Después de todo, buscamos la proverbial aguja en un pajar cuando pretendemos detectar las partículas más diminutas -a menudo mucho más pequeñas que 1 milímetro y a veces enmascaradas por biopelículas- entre masas de otras partículas naturales que pueden tener propiedades químicas y físicas bastante diferentes", el investigador de la OIA elucida las dificultades.

Kristina Enders, junto con otros colegas del grupo de trabajo de Microbiología Ambiental, se fijó por lo tanto el objetivo de desarrollar una visión general completa de los métodos y directrices de los procesos en forma de un árbol de decisiones, que para cuatro tipos comunes de muestras ambientales - agua, sedimentos de agua, lodos de depuración y suelo del campo - combina los pasos del proceso modular en un flujo de trabajo adecuado, dependiendo de la naturaleza del respectivo tipo de muestra. Para ello, examinaron un gran número de protocolos de extracción de microplásticos existentes, identificaron los métodos de mejores prácticas, optimizaron las etapas individuales del proceso o añadieron otras nuevas que validaron minuciosamente.

Enders explica los criterios que se utilizaron como punto de referencia para los módulos de proceso seleccionados: "Para separar rutinariamente las partículas de plástico y las fracciones naturales de la muestra en laboratorios estándar, el método respectivo debe ser el llamado método QuEChERS: Rápido, fácil, barato, eficaz, robusto y seguro. Al desarrollar los módulos individuales, nos aseguramos adicionalmente de que pudieran ser optimizados para diferentes tamaños de muestra y que fueran adecuados para partículas microplásticas en el rango de tamaño de 0,01 a 5 milímetros", el autor principal explica el enfoque de la visión general del método recientemente publicada.

Para la extracción de partículas menores de 0,5 milímetros, se seleccionaron especialmente o se desarrollaron recientemente procesos que preservan la integridad y, por tanto, la detectabilidad de las partículas de plástico sintético, pero que eliminan de forma fiable los componentes orgánicos o minerales naturales de la muestra mediante diversos tratamientos químicos o físicos. Uno de estos métodos de separación especializados, que se desarrolló en la OIA para muestras con muchas partículas de sedimentos minerales, es la separación por densidad mediante un transportador en espiral en un embudo de separación lleno de una solución acuosa densa.

"Con cada avance en la investigación de los microplásticos, se ha hecho evidente lo complejo y en muchos casos confuso que puede ser el campo de la metodología de detección", coinciden Kristina Enders y Matthias Labrenz. "Con nuestra visión general de los mejores métodos recopilados en un árbol de decisiones queremos proporcionar a los investigadores de microplásticos de todo el mundo una ayuda orientativa y avanzar en la tan necesaria estandarización de los procedimientos analíticos. Sólo si aumentamos significativamente la eficiencia de nuestros estudios y nos aseguramos de que son realmente comparables, podremos llegar a conclusiones fiables sobre el impacto ambiental de los microplásticos y los posibles enfoques para resolver el problema", concluyen.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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