Čo je nové v projekte PlasticFreeDanube?

05. dec. 2019 • Chemické vedy

Čo je nové v projekte PlasticFreeDanube?

Plastový odpad v morskom ekosystéme je veľkým environmentálnym problémom na regionálnej aj globálnej úrovni. Aj keď plasty majú mnoho výhod, keďže sú ľahké a stabilné, zaradili sa medzi materiály vážne ohrozujúce naše životné prostredie. Rieky sú považované za jeden z hlavných zdrojov znečistenia. Napriek tomu zdroje a transport plastov v riekach zostávajú nejasné. 

Logo Interreg Slovakia-Austria Slovensko-rakúsky projekt PlasticFreeDanube sa zameriava na makroplastový odpad (častice väčšie ako 5 mm) v Dunaji a pozdĺž Dunaja, v oblasti medzi Viedňou (Rakúsko) a vodnou elektrárňou Gabčíkovo (Slovensko). Cieľom projektu je zriadenie databázy vedecky podložených informácií a vytvorenie metodiky k plastovým odpadom v rieke a pozdĺž rieky, pokiaľ ide o vstupné body, množstvá, dopravné modely a environmentálne hrozby.

Oblasť projektu PlasticFreeDanube

Oblasť projektu PlasticFreeDanube

Triedenie zhrabiek

Začiatkom roka 2019 bolo vykonané triedenie obsahu zhrabiek z hrablíc vodnej elektrárne Freudenau (spolu 7 kontajnerov po 40 m³). Antropogénny odpad bol zo zhrabiek vytriedený ručne a následne s celkovou hmotnosťou vyše 700 kg bol analyzovaný pomocou zberného protokolu vyvinutého v rámci projektu.

Materiál bol už podľa prvotnej optickej analýzy veľmi rozdielny. Na jednej strane tam boli kontajnery s prevažne veľkými kusmi dreva, kde sa následne našli aj väčšie kusy odpadu (fľaše, športové a voľnočasové predmety) a na druhej strane sa v dvoch kontajneroch nachádzal vysoký podiel vetví, konárov a lístia, čiže menšieho biologického materiálu, od čoho sa odvíjalo aj zloženie nazbieraného odpadu. Tu sa našli predovšetkým rôzne kusy fólií.

V súvislosti s materiálovým zložením sa ukázalo, že plastový odpad sa podľa zastúpenia podielu hmotností zaraďuje do druhej najväčšej skupiny, hneď po drevenom odpade (spracované drevo, nábytok, dosky atď.) a pri vzorke 7 patril dokonca do najväčšej skupiny. Ak sa zohľadnilo objemové zastúpenie alebo počet kusov vo vzorke, patrili plasty jednoznačne na prvé miesto.

Z doterajších výsledkov sa dajú odvodiť nasledujúce tvrdenia: 

Zloženie odpadov závisí od času čistenia hrablíc. Čím viac materiálu sa na hrabliciach nazbiera, tým pravdepodobnejší je aj výskyt menších kusov odpadu, ako sú fólie a pod. 

Bola zistená súvislosť medzi vlastnosťami antropogénneho a prírodného materiálu. Podľa motta „podobné priťahuje podobné“ sa menšie časti fólií našli predovšetkým medzi lístím, zatiaľ čo väčšie kusy plastov sa nachádzali medzi väčšími kusmi plávajúceho dreva.

Zloženie makroplastového odpadu zo siedmich zhrabiek z hrablíc vodnej elektrárne Freudenau vo ViedniZloženie makroplastového odpadu zo siedmich zhrabiek z hrablíc vodnej elektrárne Freudenau vo Viedni

Akumulačné zóny – 3D hydrodynamické modelovanie

V rámci projektu „PlasticFreeDanube“ je snaha pomocou numerického modelovania hydrodynamických javov o definovanie rôznych akumulačných zón makroplastov pozdĺž Dunaja východne od Viedne. Pomocou špeciálne vyvinutého prístroja na sledovanie častíc bola dokázaná komplexnosť prúdových polí častíc transportovaných na alebo tesne pod hladinou vody v závislosti od prietoku a brehových štruktúr. Popri tom bol pomocou softvéru RSim-2D vyvinutý rozsiahly model na analyzovanie akumulácie v blízkosti brehov ako aj v záplavových územiach.

Aby sa tieto modely dali interpretovať, výsledky simulácie boli prepojené s dátami z meraní v teréne a štatistickej analýzy výšky vodnej hladiny a prietokov. Počas obchôdzky terénu boli nájdené akumulačné zóny v blízkosti brehov pozdĺž pobrežnej čiary často sa vyskytujúcich prietokov. Z hydrologických radov prietokov v Dunaji boli v závislosti od hydrologického režimu zistené najčastejšie sa vyskytujúce hladiny vody na jar a v lete, resp. na jeseň a v zime. Podľa výšky vodnej hladiny v numerických modeloch tak mohli byť v závislosti od ročného obdobia určené a kvantifikované oblasti s vysokým akumulačným potenciálom.

Charakteristika a kvantifikovanie akumulačných zón v blízkosti brehov: makroplasty pozdĺž brehov Dunaja (a). štatistické vyhodnotenie prietokových dát (b). Ohraničenie potenciálnych akumulačných zón v blízkosti brehov na základe výsledkov simulácie (c).

Ďalšie simulácie uskutočnené v rámci projektu sa zaoberali vplyvom vodných stavieb a vegetácie na akumuláciu makroplastov pri rôznych prietokoch. Získané poznatky majú pomôcť určiť konkrétne oblasti pre zber plastového odpadu a navrhnúť umelo vytvorené akumulačné zóny. 

Optická mikroskopia PET fliaš a mikroplastov

Optická mikroskopia PET fliaš a mikroplastov

Analýza plastového odpadu so zameraním na nebezpečné látky

„Pomocou nášho vypieracieho experimentu sme sa snažili určiť, či sa z plastového odpadu vypierajú organické látky do vodného prostredia. Vzorky plastového odpadu zozbieraného pozdĺž Dunaja boli umiestnené do sklených nádob s 80ml ultračistej vody a nechali sa po dobu jedného mesiaca trepať pri 560 otáčkach za min. Keďže pri takto vysokých otáčkách vznikajú aj rôzne trecie sily v dôsledku prúdenia, skúmali sme aj tvorbu mikročastíc. Na určenie mikročastíc sme použili mikro-FTIR a optickú mikroskopiu. Odliatu vodu sme potom pomocou plynovej chromatografie a hmotnostnej spektrometrie testovali na prítomnosť organických látok. Koncentrácie detegovaných organických látok boli pod limitnými hodnotami pre hazardné substancie. Skúmala sa aj prítomnosť rôznych kovov. V prípade PET fľaše sme detegovali zvýšenú koncentráciu antimónu (ca 200 μg/l, limit pre pitnú vodu je 5 μg/l),“ informovala Mag. Iris Kempter, BOKU – Universität für Bodenkultur Wien / University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna (Univerzita prírodných zdrojov a života vo Viedni).

Projekt PlasticFreeDanube

Bilaterálny projekt PlasticFreeDanube realizuje 5 partnerov z Rakúska a Slovenska a 18 strategických partnerov. Hlavný prijímateľ – Ústav odpadového hospodárstva (ABF), Univerzita prírodných zdrojov a života vo Viedni (BOKU), Rakúsko; Ústav vodného hospodárstva, hydrológie a hydraulickej technológie (IWHW), Univerzita prírodnýchzdrojov a života vo Viedni (BOKU), Rakúsko; via donau – Rakúska spoločnosť pre vodné cesty, Rakúsko; RepaNet o.z., Slovenská republika; Ústav polymérov Slovenskej akadémie vied (PISAS), Slovenská republika; Národný park Donau-Auen, Rakúsko.

Program PlasticFreeDanube je financovaný z programu "Interreg V-A Slowakei-Österreich 2014-2020" Európskej únie a je spolufinancovaný z Európskeho fondu regionálneho rozvoja (ERDF).

Logá projektu PlasticFreeDanube

Ak sa chcete o projekte PlasticFreeDanube dozvedieť viac, navštívte webovú stránku http://sk.plasticfreedanube.eu alebo si pozrite brožúru, ktorá stručne sumarizuje ciele a plánovaný výstup projektu, oblasť projektu a zdroje znečistenia.

Informácie a foto poskytla: Mag. Iris Kempter, viadonau.org 

Redigovala a uverejnila: Marta Bartošovičová, NCP VaT pri CVTI SR

Ilustračné foto: BOKU/Sebastian Pessenlehner

http://www.viadonau.org/unternehmen/projektdatenbank/aktiv/plasticfreedanube/prehlad-a-novinky/

Súvisiace:

Hore
Bratislavská vedecká cukráreň
Aurelium - centrum vedy
Quark_2020
Veda v Centre
TAG Slovenská veda
kúpa časopisov jún 2016
banner záhrady
Publikácie Veda v CENTRE
Zaujímavosti vo vede
Teória relativity určuje farbu zlata
Zistite viac