Βιοδιάσπαση φιλμ πολυστυρενίου (PS) και πολυαιθυλενίου (PE) μετά από έκθεση σε ακτινοβολία UV. : Biodegradation of polystyrene (PS) and polyethylene (PE) film after exposure to UV radiation

• Main Author: Πρωτοπαπαδακη Αντωνια-Ρωξανη
• Format: Text
• Language: Greek
• Published: Technical University of Crete 2019
• Subjects: Arctic
• Online Access: https://dx.doi.org/10.26233/heallink.tuc.83832; https://dias.library.tuc.gr/view/83832

Τα πλαστικά έχουν εξελιχθεί σε απαραίτητο συστατικό στοιχείο της σύγχρονης ανθρώπινης ζωής. Ωστόσο, η χρήση τους αυξάνει τα περιβαλλοντικά ζητήματα σχετικά με τη συσσώρευση πλαστικών υλικών λόγω της ανθεκτικότητας και της μακροζωίας τους. Η πλαστική ρύπανση έχει καθιερωθεί παγκοσμίως ακόμη και σε απομακρυσμένα περιβαλλοντικά διαμερίσματα, συμπεριλαμβανομένου του εδάφους και της οργανικής ύλης, των ωκεανών και του αρκτικού πάγου. Τα πλαστικά απόβλητα στη συνέχεια υπόκεινται σε γήρανση με αποτέλεσμα τον θρυμματισμό και τελικά τον σχηματισμό μικροπλαστικών. Οι τοξικές επιδράσεις που έχουν τα πλαστικά στην άγρια φύση προκαλούν μεγάλη ανησυχία. Συνεπώς, οι ερευνητές κινητοποιούνται να αξιολογήσουν τρόπους βιοαποδόμησης των συνθετικών πολυμερών. Η βιοαποικοδόμηση καθορίζεται από διάφορους παράγοντες που περιλαμβάνουν τα χαρακτηριστικά πολυμερούς, τη μικροβιακή σύνθεση και τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Το πολυαιθυλένιο και το πολυστυρένιο περιλαμβάνονται στα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα θερμοπλαστικά υλικά, ειδικά στη βιομηχανία συσκευασίας. Θεωρούνται μη βιοαποικοδομήσιμα, ωστόσο πρόσφατες μελέτες πεδίου έχουν αποδείξει ότι η βιοαποικοδόμηση με επιλεγμένα μικροβιακά στελέχη μπορεί να αποτελέσει πιθανή επιλογή. Στην παρούσα εργασία φιλμ πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας (LDPE), πολυαιθυλενίου υψηλής πυκνότητας (HDPE) και πολυστυρενίου (PS) ίσων διαστάσεων υποβλήθηκαν σε αβιοτική γήρανση 4 μηνών με έκθεση σε λάμπες UV. Στη συνέχεια επωάστηκαν με βακτηριακές κοινότητες σε αποστειρωμένο θαλάσσιο νερό για 4 μήνες. Συνεχείς μετρήσεις για κάθε μήνα πραγματοποιήθηκαν οι οποίες περιελάμβαναν ανάλυση του σχηματισμού κυττάρων, περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και υδρογονάνθρακες του υδατικού μέσου και του βιοφίλμ που σχηματίστηκε πάνω στις επιφάνειες των πλαστικών. : Plastics have evolved into a necessary component of contemporary human life. However their use increases environmental issues concerning plastic debris accumulation due to their durability and longevity. Plastic pollution is established world widely even in remote environmental compartments including soil, compost, oceans and arctic ice. Plastic wastes are subsequently aged resulting in fragmentation and eventually formation of microplastics. The toxic effects that plastics have on wildlife are of great concern. Therefore, researchers are motivated to evaluate ways of biodegradation of synthetic polymers. Biodegradation is determined by different factors that include polymer characteristics, microbial composition, and environmental conditions. Polyethylene and polystyrene are included in the most widely utilized thermoplastics, especially in packaging industry. They are considered non-biodegradable, however recent field studies have proven that biodegradation with selected microbial strains may become a possible option. In the present thesis, low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE) and polystyrene (PS) films of equal dimensions were subjected to 4 months abiotic aging by exposure to UV lamps. They were subsequently incubated with bacterial communities in sterile seawater for 4 months. Continuous measurements were performed each month which included analysis of cell formation, protein and hydrocarbon content of the aqueous medium and the biofilm formed on the surfaces of the plastics.