JPI Oceans - Mikroplast - BASEMAN - NIFES - Def. basel. and standards for micropl. anal. in European waters - stand. of extr. from biota.

Økende mengder mikroplast (MP) akkumuleres i marine habitater. Virkningen av plastpartikler på akvatiske økosystemer er langt fra forstått. Det er mangel på pålitelige data om konsentrasjoner av MP og sammensetningen av polymerer i havmiljøet. Sammenliknbarhet av data på MP-konsentrasjoner hindres for tiden av det store mangfoldet av forskjellige prøvetakings-, utvinnings- og deteksjonsmetoder, noe som gjør det økende antall MP-studier knapt - hvis i det hele tatt - sammenlignbart. BASEMAN hadde som mål å validere og harmonisere ekstraksjons- og analysemetoder for identifisering og kvantifisering av MP. Kits av MP-partikler av kjent antall, størrelse og type i porsjonsglassflasker ble fremstilt av partner UBAY (University of Bayreuth, Tyskland). Disse inneholdt 10 partikler med 4 forskjellige polymerer i størrelser rundt 1 mm, og 50 partikler per polymertype på ca. 100 ?m og ca. 20 ?m. Havforskningsinstituttet (IMR, tidligere NIFES, Bergen, Norge) har forberedt og kvernet 9 kg innmat av oppdretts-blåskjell og 9 kg tarm av oppdrettslaks. 9 kg tarm av villfanget hyse ble kuttet med saks til 3-4 cm store deler. De tre biota-partiene ble deretter delt i 100 g porsjoner ved to-trinns oppdeling etterfulgt av igjen-blanding for å sikre homogenitet. Deler ble lagret frosset ved -20 ° C i syltetøyglass med skruelokk. MP-sett ble blandet inn i ¾ av biota prøvene. Alle trinn ble utført med forholdsregler for å unngå ytterligere MP-forurensning fra laboratoriet, utstyr og løsningsmidler. Prøver ble avidentifisert og tre prøver med MP og en uten ble sendt til partnere for utvinning og analyse av MP-partikkelinnhold ved deres tilgjengelige metoder for utvinnings-sammenligning. AWI (Alfred Wegener Institute, Tyskland) sendte to planktonprøver, fanget ved "Helgoland Roads" og "Close to Elbe"; ICBM (University Oldenburg, Tyskland) sendt tre sedimentprøver, silt-mudder sediment, sand-silt sediment og silt-mudder sediment som ble oppvarmet til 550 ° C, tilsatt MP-kits og sendt til partnere som beskrevet ovenfor. Partikler på ca. 20 og 100 ?m: Tre laboratorier presenterte resultater. Utvinningsgraden varierte mye, og konsortiet regnet nåværende metoder som ikke kvantitative. Hovedkildene til feil: 1) Antall 100 µm partikler tilsatt til settet varierte per polymer mellom 32 og 183, i henhold til en valideringstest utført på 10 sett av partner UBAY. 2) Overføring fra glassene til prøven var ikke kvantitativ. 3) Partikkeltap under utvinning. Konklusjon: Utfordringen med å forberede referansemateriale og kvantitativ utvinning er større enn utfordringen ved sluttanalyse. Partikler rundt 1 mm: Kits inneholdt riktig antall partikler ± 0,25%, og 12 laboratorier har levert resultater. Alle tilsatte polymertyper, PS, PE, PA66 og PET ble identifisert kjemisk ved enten FTIR eller py-GC / MS av 11 partnere, og talt av 12 partnere. Prøver med og uten tilsatte plastpartikler ble tydelig skilt av alle partnere i en blindprøve. Ingen plastfragmenter av denne størrelsen ble funnet i prosesskontroller. Fibre ble rapportert, men betraktet som forurensning. Som konklusjon er laboratoriekontaminering med plastpartikler i størrelsesområdet flere hundre mikrometer lavt, under de anvendte forholdene. Imidlertid er også naturlig forekomst lav: i dette tilfellet null i hyse og laksetarmer, oppvarmet og uoppvarmet silt-mudder sediment; 4 partikler i 900 g blåskjell-innmat, 2 partikler i 8 liter av hver plankton-trekk, 2 partikler i 5 kg sand-silt sediment. Tabellen nedenfor oppgir antall laboratorier som har levert resultater, og deres gjenvinningsgrad som gjennomsnitt over de tre parallelle prøvene. Matrise Antall deltakende laboratorier gjenvinning [%] Blåskjell 9 95-21 Laksetarm 7 88?56 Hysetarm 6 91-33 Oppvarmet sediment 5 93-59 Silt-mudder sediment 5 88-38 Sand-silt sediment 5 93-21 Begge plankton prøvene 8 99-80 Gullstandardkriteriene ble satt til gjenvinning over 80%, og individuell polymer gjenvinning over 70% for biota og sedimenter, og til generell gjenvinning over 90% og individuell polymer gjenvinning over 80% for planktonprøver, i gjennomsnitt over vanligvis tre, i få tilfeller to paralleller. For resultater som matcher standardresultater for gull, var alle standardavvik for parallellene for hver matrise mellom 0,6 og 13%. Tabellen nedenfor angir antall laboratorier / protokoller som oppnådde utvinningsgrader som samsvarer med de fastsatte gullstandardkriteriene: Matrise Antall protokoller som samsvarer med gullstandarden Blåskjell 3 Laksetarm 3 Hysetarm 2 Oppvarmet silt-mudder sediment 2 Silt-mudder sediment 1 Sand-silt sediment 3 Plankton Helgoland Roads 3 Plankton Close to Elbe 6 Protokollene med gullstandardresultater vil bli evaluert og kritisk diskutert i en rapport / publisering under utarbeidelse, og brukt til en protokoll anbefaling for MP-ekstraksjon fra hver matrise.

We have achieved a good understanding of the quantification of larger microplastics from sediment, plankton and biota. The protocols with gold-standard results will be evaluated and critically discussed in a report/publication under preparation, and funneled into a protocol recommendation for MP extraction from each matrix. Furthermore, we have understood that currently developed methods for analysis of smaller microplastics is still not quantitative with an acceptable measurement uncertainty. Even providing reference material is challenging.

Persistent plastic litter accumulates and becomes fragmented in the marine environment over time. Together with micro-sized primary plastic litter from consumer products they lead to an increasing amount of small plastic particles (< 5 mm), so called microplastics (MP). The ubiquitous presence and massive accumulation of MP in marine habitats and the uptake of MP by various marine biota is now well recognized by scientists and authorities worldwide. However, the impact of plastic particles on aquatic ecosystems is far from understood. A fundamental issue precluding assessment of the environmental risks arising from MP is the lack of standard operation protocols (SOP) for MP sampling and detection. Consequently there is a lack of reliable data on concentrations of MP and the composition of polymers within the marine environment. Comparability of data on MP concentrations is currently hampered by a huge variety of different methods, each generating data of extremely different quality and resolution. Although MPs are recognized as an emerging contaminant in the environment, currently neither sampling, extraction, purification nor identification approaches are standardised, making the increasing numbers of MP studies hardly -if at all- comparable. BASEMAN is an interdisciplinary and international collaborative research project that aims to overcome this problem, and address the two major themes the JPI-Oceans pilot call "Ecological aspects of MP in the marine environment": 1) "The validation and harmonisation of analytical methods" which is indispensable for 2) "Identification and quantification of MP". BASEMAN's project outcomes will equip EU and national authorities with the tools and operational measures required to describe the abundance and distribution of MP in the environment. Such tools will permit evaluation of member state compliance with existing and future monitoring requirements.