Un nuevo enfoque espectroscópico para medir nano/microplásticos en suelos

MadridLos nano y microplásticos (N/MPs) se encuentran en múltiples lugares, como el suelo, océanos, agua potable, aire y dentro del cuerpo humano. Una gran cantidad de estos diminutos plásticos está presente en el suelo. Su tamaño les permite desplazarse a través del suelo hasta llegar a aguas subterráneas y superficiales. La lluvia facilita su movimiento en el suelo. Una vez en el agua, pueden ingresar al cuerpo humano. Es crucial investigar la manera en que estas partículas se dispersan y movilizan en el suelo.

Los métodos actuales para medir las concentraciones de N/MP en el suelo son complejos. Involucran la separación de la materia orgánica del suelo mediante procesos químicos y físicos. Luego, los N/MPs aislados se analizan utilizando herramientas como:

• Microscopio
• Espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier
• Pirólisis-cromatografía de gases/espectrometría de masas
• Espectrometría Raman

Estos métodos requieren habilidades avanzadas y no pueden analizar partículas más pequeñas de 1 micrómetro. Algunas partículas en el suelo se pierden durante la separación, lo que provoca resultados inexactos.

Investigadores han desarrollado una nueva técnica para medir las concentraciones de N/MP en el suelo utilizando espectroscopía. El equipo incluye a Mr. Kyouhei Tsuchida de la Universidad de Waseda, la Dra. Yukari Imoto, el Dr. Takeshi Saito y la Dra. Junko Hara del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada, y el Dr. Yoshishige Kawabe también de la Universidad de Waseda. Su método es sencillo y no requiere separar la materia orgánica del suelo.

Espectroscopia: Midiendo N/MPs en el suelo con luz

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La espectroscopia permite cuantificar la cantidad de N/MPs en el suelo examinando la cantidad de luz de una longitud de onda específica que atraviesa el análisis y cuánta es absorbida por la muestra. Este método es eficaz para detectar N/MPs sin importar su tamaño. Al seleccionar las longitudes de onda adecuadas, se pueden diferenciar los N/MPs de las partículas del suelo. Los investigadores aprovecharon las diferencias en la absorción de luz entre N/MPs y partículas del suelo para determinar la cantidad de N/MPs presentes.

El 28 de mayo de 2024, los investigadores divulgaron sus hallazgos en la revista Ecotoxicology and Environmental Safety. Prepararon seis suspensiones de suelo utilizando muestras con diferentes características, como tamaño de partícula y contenido orgánico. Luego, mezclaron estas muestras con nanopartículas de poliestireno de 203 nm, creando seis suspensiones de suelo contaminadas con N/MP. La concentración de N/MP se mantuvo en 5 mg/L.

El equipo evaluó cuánto absorbían las suspensiones de suelo a distintas longitudes de onda entre 200 y 500 nm usando un espectrofotómetro. Posteriormente, midieron los niveles de N/MP en el suelo. Identificaron las dos mejores longitudes de onda para estas mediciones, lo que ayudó a evitar problemas de partículas de suelo y otros materiales en la suspensión. Las longitudes de onda óptimas fueron 220-260 nm y 280-340 nm, proporcionando los resultados más precisos con menos errores en seis muestras.

Los investigadores crearon un gráfico para mostrar la cantidad de N/MPs presentes en el suelo. Este gráfico comparaba la cantidad de N/MPs en suelo húmedo con la cantidad de N/MPs añadida al suelo seco. La gráfica mostraba una línea recta y consideraba que algunos N/MPs se adhieren a las partículas del suelo. Este método les ayudó a medir con precisión los niveles de N/MPs en el suelo.

Estos resultados demuestran que este método simple de espectroscopía es eficaz. Permite medir la cantidad de N/MPs en el suelo sin necesidad de separarlos previamente. Además, el método puede diferenciar entre distintos tipos de N/MPs, como polietileno y tereftalato de polietileno, en diversas clases de suelo. Es fácil de usar como una primera revisión. Esta técnica puede ayudarnos a comprender mejor cómo se dispersan y se mueven los N/MPs en el suelo.