“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.
Export
Bošković, Neda, 1993-
Contamination of freshwater ecosystems of Montengro with microplastics: first observations on occurrence, abundance, spatial patterns, identification and ecological assessment
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
Academic metadata
Doktorska disertacija
Interdisciplinarne i ostale studije
doktor nauka - primenjena matematika
Univerzitet Crne Gore
Central za interdisciplinarne i multidisciplinarne studije
Other Theses Metadata
Kontaminacija mikroplastikom slatkovodnih ekosistema Crne Gore: Prva zapazanja o pojavi, prostornim obrascima, identifikaciji, brojnosti, distribuciji i ekološkoj procjeni
[N. Bošković]
PDF/A (139 listova)
Jaćimović, Željko, 1966- (mentor)
Bajt, Oliver (komentor)
Bigović, Miljan, 1984- (član komisije)
Kosović-Perutović, Milica, 1983- (član komisije)
Latinović, Nedeljko, 1971- (član komisije)
Naziv disertacije upućuje na ekološko stanje i kvalitet odabranih slatkovodnih ekosistema (rijeka i jezera) Crne Gore u pogledu sadržaja mikroplastike u površinskim obalnim sedimentima kao važnih ekosistemskih cjelina.
Pregled istraZivanja
Plastika je promjenila ljudski život jer se koristi u različitim svrhama zbog svojih izvanrednih karakteristika (Bellasi et al., 2020). Međutim, usled povećane proizvodnje plastičnih materijala, njihovog dugog životnog vijeka, kratkog vijeka korišćenja plastičnih proizvoda dolazi do povećane količine plastičnog otpada koji stvara brojne izazove, kao i mogućnosti upravljanja ovom vrstom otpada (Bellasi et al., 2020). Zagađenje plastikom se distribuira od pola do pola, izazivajući veliku zabrinutost društvene i naučne zajednice.
Plastika je napravljena od sintetičkih organskih polimera, koji se obično proizvode polimerizacijom monomera dobijenih iz sirove nafte, prirodnog gasa ili uglja, odnosno iz izvora i rezervi fosilnih goriva (Ivleva et al., 2017). Osnovu plastike čine organske polimerne matrice, odnosno monomerne jedinice koje se ponavljaju (Andrady i Neal, 2009). Polimeri su hemijska jedinjenja čiji su molekuli veoma veliki, nalik dugim lancima, formirani od mnogo jedinica (monomera) spojenih kovalentnim vezama, gradeći polimere. Struktura i dužina polimernih lanaca diktira svojstva stvorene plastike. Aditivi su hemijska jedinjenja koja se dodaju u procesu proizvodnje plastike u cilju poboljšanja performansi, funkcionalnosti i svojstava starenja polimera. Svaki od aditiva ima posebnu ulogu u poboljšanju konačnih funkcionalnih svojstava plastičnog proizvoda (Hansen et al., 2013). Aditivi često imaju poznate negativne efekte po zdravlje ljudi i životnu sredinu (Bellasi et al., 2020). Rastući naučni dokazi i zabrinutost javnosti u pogledu toksičnosti korišćenih aditiva prilikom proizvodnje plastike doveli su do iznalaženja regulatornih mjera sa fokusom na ograničenje korišćenja opasnih i štetnih aditiva u plastici (Plastics Europe, 2021).
Mikroplastika (MP) predstavlja heterogenu grupu čestica, veličine od 0.1-5.0 mm, koja se klasifikuje po veličini, obliku, boji, hemijskom sastavu, gustini i izvoru (Sighicelli et al., 2018). Na osnovu izvora, MP se može podijeliti na primarnu i sekundarnu MP. Primarna MP je proizvedena MP u opsegu veličine od 0.1 - 5.0 mm, dok sekundarna MP nastaje usitnjavanjem (fragmentacijom) veće plastike na čestice reda veličine od 0.1 - 5.0 mm. MP predstavlja prijetnju biodiverzitetu zbog lakog unosa od strane akvatičnih organizama, a negativni efekti po žive organizme mogu biti fizički i hemijski. Fizički efekti se odnose na veličinu i oblik MP, a hemijski na hemijski sastav MP. Glavni putevi unošenja MP u ljudski organizam su ingestija (preko hrane i vode) i inhalacija (disajnim putevima) (Waring et al., 2018). MP ulaskom u ljudski organizam može izazvati niz neželjenih efekata i predstavljati potencijalni rizik po ljudsko zdravlje (Hwang et al., 2019). Međutim, potencijalni ekološki rizici kao i rizici po ljudsko zdravlje od strane MP su relativno nove oblasti istraživanja kojima se treba posvetiti posebna pažnja.
Prisustvo i postojanost MP je prepoznat problem koji se javlja u akvatičnim ekosistemima poslednjih 15 godina (Andradi, 2011). Većina studija izvještava o prisustvu MP u morskim ekosistemima, dok su saznanja o prisustvu i uticaju MP u slatkovodnim ekosistemima ograničena (Moore et al., 2011; Horton et al., 2017; Fahrenfeld et al., 2019). Danas je u porastu broj istraživanja koja se bave identifikacijom MP unutar slatkovodnih ekosistema, odnosno izvorima, putevima dospijevanja do slatkovodnih ekosistema i podzemnih voda, kao i potencijalnih uticaja na slatkovodene ekosisteme i zdravlje ljudi (Eriksen et al., 2013; Scherer et al., 2017; Turner et al., 2019; Lončarski, 2020).
Zagađenje slatkovodnih ekosistemima MP je veoma složeno jer slatkovodni ekosistemi obuhvataju jarke, potoke, rijeke, ušća, privremene i trajne močvare, bare, brane i jezera, od kojih svaki od njih ima različite karakteristike u smislu hidrologije, hemije, flore i faune, kao i slivove i obrasce korišćenja zemljišta. Štaviše, slatkovodni ekosistemi mogu da djeluju i kao prijemnik, ponor i transporter plastičnog zagađenja (Eerkes-Medrano et al., 2015; Horton i Dikon, 2018; van Emmerik i Schvarz, 2020).
Izvori MP u slatkovodnim ekosistemima su brojni (Simon-Sanchez et al, 2019), a najznačajnijim se smatraju: urbane sredine (otpadne vode iz domaćinstava, oticanja sa gradskih i drumskih površina, deponije i divlja smetlišta, neadekvatno upravljanje plastičnim otpadom), različite industrije i industrije proizvodnje plastike, atmosferska prašina, ribolov, poljoprivrede aktivnosti i dr. (Matjašič et al., 2022).
Studije ukazuju da slatkovodni ekosistemi igraju važnu ulogu u transportu MP. Slatka voda se smatra jednim od glavnih izvora MP u mora i okeane i glavnim transportnim vektorom plastičnog otpada sa kopnenih izvora (Iannilli et al., 2020), pa je proučavanje slatkovodnih ekosistema od velikog značaja za identifikaciju izvora zagađenja, dinamike, disperzije, akumulacija i sudbine MP (Dusaucy et al., 2021). Prisustvo MP u slatkovodnim ekosistemima ugrožava životnu sredinu, s obzirom da MP mogu ingestirati akvatični organizmi narušavajući njihovo zdravlje, uticajući na akvatični biodiverzitet i na čovjeka kao poslednje karike u lancu ishrane (Horton et al., 2017).
Plastika je veoma postojana, pa se procjenjuje da će trebati stotine godina da se degradira, a da će se najveća količina MP akumulirati u sedimentima (Klein et al., 2015). Zbog odustva ili spore biorazgradljivosti, toksičnosti i štetnosti, dugog životnog vijeka u životnoj sredini, ulasku u lanac ishrane, MP se smatra jednim od najozbiljnijih zagađivača akvatičnih ekosistema (Wang et al., 2016). Istraživanja ukazuju da su sedimenti veoma kontaminirani česticama MP (Hidalgo-Ruz et al., 2012; Vianello et al., 2013) i smatraju se „konačnim taložnikom“ MP u akvatičnim ekosistemima (Nizzetto et al., 2016).
Koncentracija MP u sedimentima je znatno veće od koncentracije MP u vodenom stubu, zbog čega se smatra da su sedimenti veoma dobri indikatori za praćenje istorijskog i trenutnog zagađenja MP (Peng et al., 2018; Adomat i Grischek, 2020). Sedimenti mogu odražavati dugoročnu interakciju između slojeva voda-sediment obezbjeđujući važne informacije o dugotrajnoj akumulaciji, migraciji i sudbini zagađivača u akvatičnim ekosistemima (Andradi, 2011; Wang et al, 2017; Peng et al., 2018).
Do nedavno u Crnoj Gori ispitivanje prisustva MP u životnoj sredini nije bio predmet interesovanja i proučavanja, te nijesu postojali podaci i saznanja o istom. Danas postoje značajni naučni doprinosi o ispitivanju prisustva MP u morskom ekosistemu crnogorskog primorija (Bošković et al, 2022b, 2022c, 2023), ali do ove studije, ne postoje istraživanja o prisustvu MP u slatkovodnim ekosistemima Crne Gore.
Ciljevi disertacije
Ciljevi istraživanja zasnivali su se na: (1) ekološkoj procjeni slatkovodnih ekosistema, na osnovu sadržaja MP u površinskim obalnim sedimentima rijeka i jezera; (2) identifikaciji MP, prostorne distribucije, izvora i sudbine MP u rječnim i jezerskim sedimentima; (3) procjeni linearne zavisnosti uticaja parametara poput: područja, lokacije i sezone uzorkovanja na koncentraciju MP; (4) procjeni ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva kao izvora MP na crnogorskom primoriju i (5) identifikaciji potencijalnih uticaja MP na akvatične organizme, životnu sredinu i zdravlje ljudi.
Predmetna analiza predstavljaće osnov za kreatore legislativa u Crnoj Gori u cilju iznalaženja adekvatnih rješenja za unapređjenje i očuvanje životne sredine, kao i poštovanje principa održivog razvoja.
Područje istraživanja
U ovoj doktorskoj disertaciji, po prvi put, ispitivan je sadržaj MP u površinskim obalnim sedimentima rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera koji pripadaju slivu Jadranskog mora u cilju ekološke procjene i dobijanja novih saznanja.
Zeta se nalazi u centralnom regionu Crne Gore, dužina rijeke iznosi oko 89 km, a površina sliva 1547 km2 (Sekulić, 2020), protiče kroz Nikšić, Danilovgrad i Podgoricu. Prije izgradnje hidroenergetskog sistema, Zeta je kroz svoj prirodni ponor Slivlje u Nikšićkom polju tekla kao ponornica, u dužini od oko 5 km i ponovo izbijala kao izvor na vrelu Perućice i Glave Zete. Zeta prima nekoliko pritoka, u nju se uliva veći broj stalnih i povremenih potoka, a duž korita Zete izbija veći broj vrela. Uliva se u rijeku Moraču i predstavlja desnu i glavnu pritoku Morače.
Morača je najduža crnogorska rijeka jadranskog sliva i najveća pritoka Skadarskog jezera, dužina rijeke je 113.4 km, a površina sliva 2628 km^ (Kračun-Kolarević et al., 2020) i protiče kroz Kolašin, Podgoricu i Cetinje. U gornjem toku Morača je brza planinska rijeka bujičnog karaktera i teče kroz kanjon Platije dug 38 km. Morača prima nekoliko pritoka, od kojih su najveće Zeta (desna pritoka) i Cijevna (lijeva pritoka).
Bojana izvire iz Skadarskog jezera, kod grada Skadar u Albaniji. Najvećim dijelom Bojana je granična rijeka između Crne Gore i Albanije, duga je 41 km od čega Albaniji pripada oko 17.5 km (Barović et al., 2021). Na teritoriji Albanije, u Bojanu se ulivaju rijeke Kiri i Drim. Bojana se uliva u Jadransko more, najveća je pritoka Jadranskog mora u Crnoj Gori, druga najznačajnija pritoka Jadranskog mora poslije rijeke Po i treća rijeka po količini vode koja se uliva u Sredozemno more poslije rijeka Nil i Po (Barović et al., 2021).
Skadarsko jezero je najveće jezero na Balkanskom poluostrvu koje dijele Crna Gora (65 %) i Albanija (35 %). Dužina Skadarskog jezera iznosi oko 44 km, širina oko 14 km, dok površina varira između 353 i 500 km2 (Pešić et al., 2020). Sliv Skadarskog jezera obuhvata 5631 km2, od čega oko 81 % pripada teritoriji Crne Gore. Najznačajnija pritoka Skadarskog jezera, koja doprinosi sa 63 % ukupnog dotoka vode u jezero, je Morača (Barović et al., 2018). Skadarsko jezero pripada protočnom tipu jezera, pa vodu ispušta preko rijeke Bojane u Albaniji koja se uliva u Jadransko more u Crnoj Gori.
Eksperimentalni dio
Eksperimentalni dio disertacije sastojao se iz uzorkovanja, pripreme uzoraka, ekstrakcije MP iz uzoraka (sušenje, razdvajanje gustine, razgradnja organske materije, prosijavanja, filtriranja, inkubacije), vizuelne identifikacije (određivanje broja, veličine, boje i oblika MP, inkubacija) i hemijske identifikacije (određivanje tipa polimera). Vizuelna identifikacija je izvršena primjenom STEBD optičkog profesionalnog mikroskopa, a hemijka identifikacija primjenom infracrvene spektrometrije sa Fourier-ovom transformacijom (FTIR). Nakon eksperimentalne analize, dobijeni podaci su statistički obrađeni i izvršena je procjena ekološkog rizika.
Postupci pripreme, ekstrakcije i vizuelne identifikacije uzoraka sedimenta za analizu MP obavljeni su u laboratorijama Metalurško-tehnološkog fakulteta Univerziteta Crne Gore u Podgorici, dok je hemijska identifikacija MP u uzorcima sedimenta obavljena u laboratorijama Morske biološke postaje Nacionalnog instituta za biologiju u Sloveniji u Piranu.
Uzorkovanje površinskog obalnog sedimenta rijeka i jezera vršeno je u dva periodična ciklusa, jesenjem (2022) i proljećnom (2023). Na ispitivanim vodnim tijelima izabrano je 4 do 6 lokacija za uzorkovanje na osnovu specifičnih karakteristika terena, različitog geografskog položaja, mogućnosti pristupa istim, kao i različitih antropogenih aktivnosti u njihovoj neposrednoj blizini. Izabrane lokacija za uzorkovanje obalnog sedimenta rijeka mogu se podijeliti u tri grupe: izvor, sredina toka rijeke i ušće rijeke u drugu rijeku, jezero ili more, dok su lokacije izabrane za uzorkovanje obalnog površinskog sedimenta jezera obuhvatile sve strane Skadarskog jezera, sa različitim stepenom antropogenog uticaja, a koje pripadaju teritoriji Crne Gore. Analiza glavnih koordinata (PCO), klasterska analiza (CA) i permutaciona multivarijantna analiza (PERMANOVA) korišćene su statističke metode za obradu rezultata. PCO i CA analizom je izvršena karakterizacija uzoraka, tj. identifikovano je grupisanje uzoraka u odnosu na područje, lokacije i sezonu uzorkovanja, dok su na osnovu PERMANOVE izvršena particionisanja promjenljivih faktora kao i procjena uticaja glavnih faktora.
Procjena potencijalnog ekološkog rizika po životnu sredinu i zdravlje čovjeka od identifikovanih polimera u ispitivanim uzorcima sedimenta provjerena je od strane Evropske hemijske agencije (ECHA), a na osnovu zastupljenosti MP u ispitivanim uzorcima sedimenta primjenom indeksa opterećenja MP (PLI) i indeksa polimerne opasnosti (PHI).
Rezultati i diskusija
U svim ispitivanim uzorcima obalnog sedimenta rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera identifikovana je MP. Zastupljenost MP u obalnim sedimentima ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva kretala se sledećim nizom: Bojana (180 ± 53.5 MP/kg suvog sedimenta) > Morača (169 ± 113 MP/kg suvog sedimenta) > Skadarsko jezero (153.4 ± 42.7 MP/kg suvog sedimenta) > Zeta (145 ± 110 MP/kg suvog sedimenta). Ukupna srednja zastupljenost MP tokom cijelog istraživanja u ispitivanim rijekama i jezeru jadranskog sliva iznosila je 160.5 ± 83.3 MP/kg suvog sedimenta. CA analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti MP u odnosu na ispitivana vodna tijela, lokacije i sezonu uzorkovanja (p > 0.05). Na osnovu poređenja sa literaturnim podacima, ispitivane rijeke i jezero su srednje zagađeni MP. Veća zastupljenost MP u proljećnoj sezoni uzorkovanja može biti posledica većeg priliva kopnenih voda, dok veća zastupljenost MP u jesenjoj sezoni uzorkovanja može biti posledica većih antropogenih uticaja i aktivnosti tokom ljetnje sezone, što je u skladu sa studijom Zeri i sar. (2018). Ukupna srednja zastupljenost MP identifikovana u sedimentima rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera bila je u skladu sa literaturnim podacima iz regiona i širom svijeta. Dobijeni rezultati su opravdali očekivane, jer reflektuju različite antropogene uticaje na ispitivanim vodnim tijelima. Zastupljenost MP u rječnim sedimentima u blizini urbanih područja kao i u blizini ušća rijeka ukazuje da je gustina naseljenosti kritičan faktor koji utiče na distribuciju MP, što je u skladu sa prethodnim studijama (Xu et al, 2020; Firdaus et al, 2020). Područje istraživanja obuhvata centralni region (Nikšić, Danilovgrad, Podgorica i Cetinje) i primorski region (Bar i Ulcinj), koji zajedno pripadaju jadranskom slivu Crne Gore. U navedenom području se nalaze četiri postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda (PPOV), a koja karakteriše nesklad između razvoja kolektorskog sistema, raspoloživosti i kapaciteta. Ova studija ukazuje na indirektan uticaj rijeka Zete i Morače i Skadarskog jezera, te direktan uticaj rijeke Bojane na zastupljenost MP na Crnogorskom primorju.
Zastupljenost oblika MP u obalnim sedimentima svih ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva (Zeta, Morača, Bojana i Skadarsko jezero) kretala se sledećim nizom: vlakna > fragmenti > filmovi > granule. U ispitivanim uzorcima sedimenata vlakna, praćena fragmentima su bila najzastupljeniji oblik MP, dok granule nisu identifikovane u sedimentima Skadarskog jezera. Dobijeni rezultati su u skladu sa prethodnim studijama koje su se bavile ispitivanjem zastupljenosti oblika MP u rječnim i jezerskim sedimentima (Vermaire et al., 2017; Blašković et al., 2018; Rodrigues et al., 2018; Simon-Sanchez et al., 2019; Turner et al., 2019; Egessa et al., 2019; Felismino et al., 2021; Matjašič et al., 2022). Hernandez i sar. (2017) navode da su izvori vlakna u akvatičnim ekosistemima uglavnom: ispusti otpadnih voda, sa naglaskom na otpadne vode iz mašina za pranje veša; oprema za ribolov i robolovne aktivnosti, kao i tekstilna industrija. Dok fragmenati u akvatičnim ekosistemima najčešće potiču kao rezultati degradacije čvrste makro i mezo plastike na plastiku opsega veličine MP (Wang et al., 2016). PCO analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti tipa oblika MP u odnosu na ispitivana vodna tijela i sezonu uzorkovanja (p > 0.05).
Sve identifikovane čestice MP u uzorcima obalnih sedimenata rijeka i jezera bile su u opsegu veličine MP (0.1-5 mm). Zastupljenost veličine MP u obalnim sedimentima svih ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva (Zeta, Morača, Bojana i Skadarsko jezero) kretala se sledećim nizom: 0.5-1 mm > 1-3 mm > 3-5 mm > 0.1-0.5 mm. Rezultati ukazuju da je MP srednje kategorije veličine najzastupljenija u ispitivanim uzorcima sedimenata, što je u skladu sa podacima iz literature za MP identifikovanu u sedimentima rijeka i jezera (Abidli et al., 2017; Blašković et al., 2018; Rodrigues et al., 2018; Simon-Sanchez et al., 2019; Turner et al., 2019; Egessa et al., 2019; Felismino et al., 2021; Matjašič et al., 2022). PCO analizom, PERMANOVOM i Monte Carlo testom se uočava statistička korelacija zastupljenosti veličine MP u odnosu na sezonu uzorkovanja (p < 0.05), dok se ne uočava statistička korelacija zastupljenosti veličine MP u odnosu na ispitivana vodna tijela (p > 0.05).
Zastupljenost boje MP u obalnim sedimentima svih ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva (Zeta, Morača, Bojana i Skadarsko jezero) kretala se sledećim nizom: plava > providna > crvena > crna > žuta > zelena > bijela. Plava, providna i crvena su najzastupljenije kategorije boja u ispitivanim uzorcima sedimenata. Navedeni rezultati su u skladu sa prethodnim studijama koje su ispitivale zastupljenost boje MP u rječnim i jezerskim sedimentima (Corocran et al., 2015; Abidli et al., 2017; Blašković et al., 2018; Rodrigues et al., 2018; Simon-Sanchez et al., 2019; Turner et al., 2019; Felismino et al., 2021; Matjašič et al., 2022). Abidli i sar. (2017) ukazuju da plava i providna boja MP može ukazivati da plastika u akvatičnim ekosistemima potiče od degradacije plastičnih boca, folija, kesa, omota i sl., odnosno može ukazivati da identifikovana MP potiče od ambalažnog otpada. PCO analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti boja MP u odnosu na ispitivana vodna tijela i sezonu uzorkovanja (p > 0.05).
Od ukupno 642 vizuelno identifikovane čestice MP tokom čitavog istraživanja, 28 % je hemijski identifikovano, od čega 13.2 % pomoću ATR FTIR i 14.8 % pomoću pFTIR. Čestice MP koje su odabrane za hemijsku analizu su čestice različitog oblika, boje i veličine iz svakog pojedinačnog uzorka. U uzorcima površinskih obalnih sedimenata rijeka i jezera FTIR-om su hemijski identifikovani sljedeći polimeri: polipropilen (PP), polietilen (PE), polietilen tereftalat (PET), poliamid (PA), polistiren (PS), polivinil hlorid (PVC), akrilat kopolimer (Acrilat cop.), polivinil alkohol (PVA) i politetrafluoroetilen (PTFE). PP je bio najzastupljeniji tip polimera u sedimentima rijeke Zete i Bojane, dok je PE bio najzastupljeniji tip polimera u sedimentima rijeke Morače i Skadarskog jezera, što je u skladu sa prethodnim studijama koje su se bavile ispitivanjem zastupljenosti tipova polimera MP u rječnim i jezerskim sedimentima (Klein et al., 2015; Rodrigues et al., 2018; He et al., 2019; Simon-Sanchez et al., 2019; Constant et al., 2020; Matjašič et al., 2022). Yuan i sar. (2019) ukazuju da rezultati hemijske identifikacije polimera MP mogu pomoći da se identifikuje trag izvornom obliku plastičnih ostataka u životnoj sredini. PE i PP su prijavljeni u literaturi kao dva tipa polimera sa najvećim globalnim obimom proizvodnje i upotrebe, velikom distribucijom, a samim tim i većom vjerovatnoćom da postanu plastični otpad u slatkovodnim ekosistemima (Plastics Europe, 2021). PCO analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti tipova polimera MP u odnosu na ispitivana vodna tijela i sezonu uzorkovanja (p > 0.05).
ECHA je klasifikovala potencijalne opasnosti od identifikovanih polimera u površinskim obalnim sedimentima rijeka i jezera po zdravlje ljudi, akvatične organizme i životnu sredinu na sledeći način: PP, PE, PET i PTFE neopasni, PA i PVC opasni, a PS, Acrilat cop. i PVA sa signalima upozorenja. ECHA klasifikacija je zasnovana na hemijskom sastavu čistih „djevičanskih“ polimera. Najzastupljeniji polimeri u ovoj studiji (PP, PE i PET), klasifikovani su kao neopasni prema ECHA, međutim ne treba zanemariti činjenicu da se u industriji plastike koristi širok spektar aditiva sa različitim svojstvima koji se mogu osloboditi iz plastike tokom njenog životnog ciklusa što dovodi do izloženosti ljudi i životne sredine.
Rezultati indeksa opterećenja MP (PLI) su ispitivane sedimente rijeka i jezera na svakoj ispitivanoj lokaciji posebno, kao i u rijekama i jezeru tokom cijelog perioda istraživanja ukupno, klasifikovali u kategoriju I. Prema vrijednostima PLI, sedimenti rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera su neznatno kontaminirani MP. Nasuprot navedenim rezultatima PLI, poređenjem sa dostupnim literaturnim podacima o zastupljenosti MP u slatkovodnim ekosistemima, ispitivani sedimenti u ovoj studiji su srednje do visoko zagađeni MP, u zavisnosti od ispitivane lokacije. Slični rezultati dobijeni su u studijama koje su se bavile procjenom vrijednosti PLI u slatkovodnim ekosistemima (Wang et al., 2021; Warrier et al., 2022; Amrutha et al., 2023;). Sve u svemu, manje vrijednosti PLI (< 10) pronađene u ispitivanim rijekama i jezeru u ovoj studiji su posledice relativno visokih pozadinskih vrijednosti MP.
Na osnovu vrijednosti indeksa polimerne opasnosti (PHI), ukupan rizik od zagađenja MP u sedimentu rijeke Zete je klasifikovan kao nivo opasnosti IV (100-1000), dok su ukupni rizici od zagađenja MP u sedimentima rijeka Morače i Bojane i Skadarskom jezeru klasifikovani kao nivo opasnosti V (> 1000). Vrijednosti PHI ukazuju na ozbiljan trend zagađenja MP. Visoke PHI vrijednosti su posledice visokog prisustva MP sa visokim ocjenama opasnosti, kao što su Acrilat cop., PA i PS. Slična zapažanja iznijeli su i Amrutha i sar. (2023), Kasamesiri i sar. (2023) i Ranjani i sar. (2021) u svojim studijama.
Zaključci
Rezultati doktorske disertacije ukazuju da ispitivani slatkovodni ekosistemi nisu samo putevi emisije MP sa kopna u mora i okeane, već i sekundarni izvori i rezervoari prethodno akumulirane MP. Ova studija ukazuje da se identifikovane vizuelne i hemijske karakteristike MP ne razlikuju između slatkovodnih ekosistema u ovoj studiji i morskih ekosistema u ranije ispitivanim studijama u Crnoj Gori (Bošković et al., 2021, 2022a, 2022b, 2022c, 2023), pa se može zaključiti da priliv kopnenih voda iz jadranskog sliva doprinosi povećanju zastupljenosti MP na crnogorskom primoriju. Ovi nalazi naglašavaju hitnost daljeg praćenja slatkovodnih ekosistema i identifikovanja tačkastih izvora za ublažavanje MP kontaminacije akvatičnih ekosistema u bliskoj budućnosti.
Rezultati ove studije ukazuju da identifikovana MP vodi porijeklo od otpadnih voda i fragmentacije većih plastičnih ostataka što ukazuje na veliku upotrebu plastike i njeno neadekvatno odlaganje od strane stanovništva Crne Gore. Stoga je kontrola plastike/MP na izvoru opcija kojoj treba ozbiljno posvetiti pažnju. Zakonske regulative i odluke na lokalnom i nacionalnom nivou u pogledu smanjenja upotrebe plastike, naročito plastike za jednokratnu upotrebu i plastične ambalaže su ključne u smanjenju i rješavanju problema zagađenja plastikom/MP. Vlada Crne Gore treba da usklađenim naporima optimizuje i poboljša procese i upravljanje PPOV i upravljanje otpadom na nivou Crne Gore, što je prije moguće.
Ova studija daje prve informacije o stanju, izvorima i ekološkom riziku zagađenja MP u ispitivanim slatkovodnim ekosistemima Crne Gore. Potrebne su dalje studije o vremenskim varijacijama zagađenja MP i ekološkog rizika MP kako bi se unaprijedilo znanje o sudbini, transportu i uticajima MP na životnu sredinu i zdravlje čovjeka. Takođe, predlaže se konstantan monitoring uticaja i sudbine MP u slatkovodnim ekosistemima, kao i procjena potencij alnih uticaj a na ljude koji proističu iz konzumiranja ribljih proizvoda.
mikroplastika, jadranski sliv, sediment, rijeke, jezero, Crna Gora
microplastics, Adriatic basin, sediment, rivers, lake, Montenegro
504.05/.06(497.16)(043.3)
Serbian
29961220
Tekst.
Naziv disertacije upućuje na ekološko stanje i kvalitet odabranih slatkovodnih ekosistema (rijeka i jezera) Crne Gore u pogledu sadržaja mikroplastike u površinskim obalnim sedimentima kao važnih ekosistemskih cjelina.
Pregled istraZivanja
Plastika je promjenila ljudski život jer se koristi u različitim svrhama zbog svojih izvanrednih karakteristika (Bellasi et al., 2020). Međutim, usled povećane proizvodnje plastičnih materijala, njihovog dugog životnog vijeka, kratkog vijeka korišćenja plastičnih proizvoda dolazi do povećane količine plastičnog otpada koji stvara brojne izazove, kao i mogućnosti upravljanja ovom vrstom otpada (Bellasi et al., 2020). Zagađenje plastikom se distribuira od pola do pola, izazivajući veliku zabrinutost društvene i naučne zajednice.
Plastika je napravljena od sintetičkih organskih polimera, koji se obično proizvode polimerizacijom monomera dobijenih iz sirove nafte, prirodnog gasa ili uglja, odnosno iz izvora i rezervi fosilnih goriva (Ivleva et al., 2017). Osnovu plastike čine organske polimerne matrice, odnosno monomerne jedinice koje se ponavljaju (Andrady i Neal, 2009). Polimeri su hemijska jedinjenja čiji su molekuli veoma veliki, nalik dugim lancima, formirani od mnogo jedinica (monomera) spojenih kovalentnim vezama, gradeći polimere. Struktura i dužina polimernih lanaca diktira svojstva stvorene plastike. Aditivi su hemijska jedinjenja koja se dodaju u procesu proizvodnje plastike u cilju poboljšanja performansi, funkcionalnosti i svojstava starenja polimera. Svaki od aditiva ima posebnu ulogu u poboljšanju konačnih funkcionalnih svojstava plastičnog proizvoda (Hansen et al., 2013). Aditivi često imaju poznate negativne efekte po zdravlje ljudi i životnu sredinu (Bellasi et al., 2020). Rastući naučni dokazi i zabrinutost javnosti u pogledu toksičnosti korišćenih aditiva prilikom proizvodnje plastike doveli su do iznalaženja regulatornih mjera sa fokusom na ograničenje korišćenja opasnih i štetnih aditiva u plastici (Plastics Europe, 2021).
Mikroplastika (MP) predstavlja heterogenu grupu čestica, veličine od 0.1-5.0 mm, koja se klasifikuje po veličini, obliku, boji, hemijskom sastavu, gustini i izvoru (Sighicelli et al., 2018). Na osnovu izvora, MP se može podijeliti na primarnu i sekundarnu MP. Primarna MP je proizvedena MP u opsegu veličine od 0.1 - 5.0 mm, dok sekundarna MP nastaje usitnjavanjem (fragmentacijom) veće plastike na čestice reda veličine od 0.1 - 5.0 mm. MP predstavlja prijetnju biodiverzitetu zbog lakog unosa od strane akvatičnih organizama, a negativni efekti po žive organizme mogu biti fizički i hemijski. Fizički efekti se odnose na veličinu i oblik MP, a hemijski na hemijski sastav MP. Glavni putevi unošenja MP u ljudski organizam su ingestija (preko hrane i vode) i inhalacija (disajnim putevima) (Waring et al., 2018). MP ulaskom u ljudski organizam može izazvati niz neželjenih efekata i predstavljati potencijalni rizik po ljudsko zdravlje (Hwang et al., 2019). Međutim, potencijalni ekološki rizici kao i rizici po ljudsko zdravlje od strane MP su relativno nove oblasti istraživanja kojima se treba posvetiti posebna pažnja.
Prisustvo i postojanost MP je prepoznat problem koji se javlja u akvatičnim ekosistemima poslednjih 15 godina (Andradi, 2011). Većina studija izvještava o prisustvu MP u morskim ekosistemima, dok su saznanja o prisustvu i uticaju MP u slatkovodnim ekosistemima ograničena (Moore et al., 2011; Horton et al., 2017; Fahrenfeld et al., 2019). Danas je u porastu broj istraživanja koja se bave identifikacijom MP unutar slatkovodnih ekosistema, odnosno izvorima, putevima dospijevanja do slatkovodnih ekosistema i podzemnih voda, kao i potencijalnih uticaja na slatkovodene ekosisteme i zdravlje ljudi (Eriksen et al., 2013; Scherer et al., 2017; Turner et al., 2019; Lončarski, 2020).
Zagađenje slatkovodnih ekosistemima MP je veoma složeno jer slatkovodni ekosistemi obuhvataju jarke, potoke, rijeke, ušća, privremene i trajne močvare, bare, brane i jezera, od kojih svaki od njih ima različite karakteristike u smislu hidrologije, hemije, flore i faune, kao i slivove i obrasce korišćenja zemljišta. Štaviše, slatkovodni ekosistemi mogu da djeluju i kao prijemnik, ponor i transporter plastičnog zagađenja (Eerkes-Medrano et al., 2015; Horton i Dikon, 2018; van Emmerik i Schvarz, 2020).
Izvori MP u slatkovodnim ekosistemima su brojni (Simon-Sanchez et al, 2019), a najznačajnijim se smatraju: urbane sredine (otpadne vode iz domaćinstava, oticanja sa gradskih i drumskih površina, deponije i divlja smetlišta, neadekvatno upravljanje plastičnim otpadom), različite industrije i industrije proizvodnje plastike, atmosferska prašina, ribolov, poljoprivrede aktivnosti i dr. (Matjašič et al., 2022).
Studije ukazuju da slatkovodni ekosistemi igraju važnu ulogu u transportu MP. Slatka voda se smatra jednim od glavnih izvora MP u mora i okeane i glavnim transportnim vektorom plastičnog otpada sa kopnenih izvora (Iannilli et al., 2020), pa je proučavanje slatkovodnih ekosistema od velikog značaja za identifikaciju izvora zagađenja, dinamike, disperzije, akumulacija i sudbine MP (Dusaucy et al., 2021). Prisustvo MP u slatkovodnim ekosistemima ugrožava životnu sredinu, s obzirom da MP mogu ingestirati akvatični organizmi narušavajući njihovo zdravlje, uticajući na akvatični biodiverzitet i na čovjeka kao poslednje karike u lancu ishrane (Horton et al., 2017).
Plastika je veoma postojana, pa se procjenjuje da će trebati stotine godina da se degradira, a da će se najveća količina MP akumulirati u sedimentima (Klein et al., 2015). Zbog odustva ili spore biorazgradljivosti, toksičnosti i štetnosti, dugog životnog vijeka u životnoj sredini, ulasku u lanac ishrane, MP se smatra jednim od najozbiljnijih zagađivača akvatičnih ekosistema (Wang et al., 2016). Istraživanja ukazuju da su sedimenti veoma kontaminirani česticama MP (Hidalgo-Ruz et al., 2012; Vianello et al., 2013) i smatraju se „konačnim taložnikom“ MP u akvatičnim ekosistemima (Nizzetto et al., 2016).
Koncentracija MP u sedimentima je znatno veće od koncentracije MP u vodenom stubu, zbog čega se smatra da su sedimenti veoma dobri indikatori za praćenje istorijskog i trenutnog zagađenja MP (Peng et al., 2018; Adomat i Grischek, 2020). Sedimenti mogu odražavati dugoročnu interakciju između slojeva voda-sediment obezbjeđujući važne informacije o dugotrajnoj akumulaciji, migraciji i sudbini zagađivača u akvatičnim ekosistemima (Andradi, 2011; Wang et al, 2017; Peng et al., 2018).
Do nedavno u Crnoj Gori ispitivanje prisustva MP u životnoj sredini nije bio predmet interesovanja i proučavanja, te nijesu postojali podaci i saznanja o istom. Danas postoje značajni naučni doprinosi o ispitivanju prisustva MP u morskom ekosistemu crnogorskog primorija (Bošković et al, 2022b, 2022c, 2023), ali do ove studije, ne postoje istraživanja o prisustvu MP u slatkovodnim ekosistemima Crne Gore.
Ciljevi disertacije
Ciljevi istraživanja zasnivali su se na: (1) ekološkoj procjeni slatkovodnih ekosistema, na osnovu sadržaja MP u površinskim obalnim sedimentima rijeka i jezera; (2) identifikaciji MP, prostorne distribucije, izvora i sudbine MP u rječnim i jezerskim sedimentima; (3) procjeni linearne zavisnosti uticaja parametara poput: područja, lokacije i sezone uzorkovanja na koncentraciju MP; (4) procjeni ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva kao izvora MP na crnogorskom primoriju i (5) identifikaciji potencijalnih uticaja MP na akvatične organizme, životnu sredinu i zdravlje ljudi.
Predmetna analiza predstavljaće osnov za kreatore legislativa u Crnoj Gori u cilju iznalaženja adekvatnih rješenja za unapređjenje i očuvanje životne sredine, kao i poštovanje principa održivog razvoja.
Područje istraživanja
U ovoj doktorskoj disertaciji, po prvi put, ispitivan je sadržaj MP u površinskim obalnim sedimentima rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera koji pripadaju slivu Jadranskog mora u cilju ekološke procjene i dobijanja novih saznanja.
Zeta se nalazi u centralnom regionu Crne Gore, dužina rijeke iznosi oko 89 km, a površina sliva 1547 km2 (Sekulić, 2020), protiče kroz Nikšić, Danilovgrad i Podgoricu. Prije izgradnje hidroenergetskog sistema, Zeta je kroz svoj prirodni ponor Slivlje u Nikšićkom polju tekla kao ponornica, u dužini od oko 5 km i ponovo izbijala kao izvor na vrelu Perućice i Glave Zete. Zeta prima nekoliko pritoka, u nju se uliva veći broj stalnih i povremenih potoka, a duž korita Zete izbija veći broj vrela. Uliva se u rijeku Moraču i predstavlja desnu i glavnu pritoku Morače.
Morača je najduža crnogorska rijeka jadranskog sliva i najveća pritoka Skadarskog jezera, dužina rijeke je 113.4 km, a površina sliva 2628 km^ (Kračun-Kolarević et al., 2020) i protiče kroz Kolašin, Podgoricu i Cetinje. U gornjem toku Morača je brza planinska rijeka bujičnog karaktera i teče kroz kanjon Platije dug 38 km. Morača prima nekoliko pritoka, od kojih su najveće Zeta (desna pritoka) i Cijevna (lijeva pritoka).
Bojana izvire iz Skadarskog jezera, kod grada Skadar u Albaniji. Najvećim dijelom Bojana je granična rijeka između Crne Gore i Albanije, duga je 41 km od čega Albaniji pripada oko 17.5 km (Barović et al., 2021). Na teritoriji Albanije, u Bojanu se ulivaju rijeke Kiri i Drim. Bojana se uliva u Jadransko more, najveća je pritoka Jadranskog mora u Crnoj Gori, druga najznačajnija pritoka Jadranskog mora poslije rijeke Po i treća rijeka po količini vode koja se uliva u Sredozemno more poslije rijeka Nil i Po (Barović et al., 2021).
Skadarsko jezero je najveće jezero na Balkanskom poluostrvu koje dijele Crna Gora (65 %) i Albanija (35 %). Dužina Skadarskog jezera iznosi oko 44 km, širina oko 14 km, dok površina varira između 353 i 500 km2 (Pešić et al., 2020). Sliv Skadarskog jezera obuhvata 5631 km2, od čega oko 81 % pripada teritoriji Crne Gore. Najznačajnija pritoka Skadarskog jezera, koja doprinosi sa 63 % ukupnog dotoka vode u jezero, je Morača (Barović et al., 2018). Skadarsko jezero pripada protočnom tipu jezera, pa vodu ispušta preko rijeke Bojane u Albaniji koja se uliva u Jadransko more u Crnoj Gori.
Eksperimentalni dio
Eksperimentalni dio disertacije sastojao se iz uzorkovanja, pripreme uzoraka, ekstrakcije MP iz uzoraka (sušenje, razdvajanje gustine, razgradnja organske materije, prosijavanja, filtriranja, inkubacije), vizuelne identifikacije (određivanje broja, veličine, boje i oblika MP, inkubacija) i hemijske identifikacije (određivanje tipa polimera). Vizuelna identifikacija je izvršena primjenom STEBD optičkog profesionalnog mikroskopa, a hemijka identifikacija primjenom infracrvene spektrometrije sa Fourier-ovom transformacijom (FTIR). Nakon eksperimentalne analize, dobijeni podaci su statistički obrađeni i izvršena je procjena ekološkog rizika.
Postupci pripreme, ekstrakcije i vizuelne identifikacije uzoraka sedimenta za analizu MP obavljeni su u laboratorijama Metalurško-tehnološkog fakulteta Univerziteta Crne Gore u Podgorici, dok je hemijska identifikacija MP u uzorcima sedimenta obavljena u laboratorijama Morske biološke postaje Nacionalnog instituta za biologiju u Sloveniji u Piranu.
Uzorkovanje površinskog obalnog sedimenta rijeka i jezera vršeno je u dva periodična ciklusa, jesenjem (2022) i proljećnom (2023). Na ispitivanim vodnim tijelima izabrano je 4 do 6 lokacija za uzorkovanje na osnovu specifičnih karakteristika terena, različitog geografskog položaja, mogućnosti pristupa istim, kao i različitih antropogenih aktivnosti u njihovoj neposrednoj blizini. Izabrane lokacija za uzorkovanje obalnog sedimenta rijeka mogu se podijeliti u tri grupe: izvor, sredina toka rijeke i ušće rijeke u drugu rijeku, jezero ili more, dok su lokacije izabrane za uzorkovanje obalnog površinskog sedimenta jezera obuhvatile sve strane Skadarskog jezera, sa različitim stepenom antropogenog uticaja, a koje pripadaju teritoriji Crne Gore. Analiza glavnih koordinata (PCO), klasterska analiza (CA) i permutaciona multivarijantna analiza (PERMANOVA) korišćene su statističke metode za obradu rezultata. PCO i CA analizom je izvršena karakterizacija uzoraka, tj. identifikovano je grupisanje uzoraka u odnosu na područje, lokacije i sezonu uzorkovanja, dok su na osnovu PERMANOVE izvršena particionisanja promjenljivih faktora kao i procjena uticaja glavnih faktora.
Procjena potencijalnog ekološkog rizika po životnu sredinu i zdravlje čovjeka od identifikovanih polimera u ispitivanim uzorcima sedimenta provjerena je od strane Evropske hemijske agencije (ECHA), a na osnovu zastupljenosti MP u ispitivanim uzorcima sedimenta primjenom indeksa opterećenja MP (PLI) i indeksa polimerne opasnosti (PHI).
Rezultati i diskusija
U svim ispitivanim uzorcima obalnog sedimenta rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera identifikovana je MP. Zastupljenost MP u obalnim sedimentima ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva kretala se sledećim nizom: Bojana (180 ± 53.5 MP/kg suvog sedimenta) > Morača (169 ± 113 MP/kg suvog sedimenta) > Skadarsko jezero (153.4 ± 42.7 MP/kg suvog sedimenta) > Zeta (145 ± 110 MP/kg suvog sedimenta). Ukupna srednja zastupljenost MP tokom cijelog istraživanja u ispitivanim rijekama i jezeru jadranskog sliva iznosila je 160.5 ± 83.3 MP/kg suvog sedimenta. CA analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti MP u odnosu na ispitivana vodna tijela, lokacije i sezonu uzorkovanja (p > 0.05). Na osnovu poređenja sa literaturnim podacima, ispitivane rijeke i jezero su srednje zagađeni MP. Veća zastupljenost MP u proljećnoj sezoni uzorkovanja može biti posledica većeg priliva kopnenih voda, dok veća zastupljenost MP u jesenjoj sezoni uzorkovanja može biti posledica većih antropogenih uticaja i aktivnosti tokom ljetnje sezone, što je u skladu sa studijom Zeri i sar. (2018). Ukupna srednja zastupljenost MP identifikovana u sedimentima rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera bila je u skladu sa literaturnim podacima iz regiona i širom svijeta. Dobijeni rezultati su opravdali očekivane, jer reflektuju različite antropogene uticaje na ispitivanim vodnim tijelima. Zastupljenost MP u rječnim sedimentima u blizini urbanih područja kao i u blizini ušća rijeka ukazuje da je gustina naseljenosti kritičan faktor koji utiče na distribuciju MP, što je u skladu sa prethodnim studijama (Xu et al, 2020; Firdaus et al, 2020). Područje istraživanja obuhvata centralni region (Nikšić, Danilovgrad, Podgorica i Cetinje) i primorski region (Bar i Ulcinj), koji zajedno pripadaju jadranskom slivu Crne Gore. U navedenom području se nalaze četiri postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda (PPOV), a koja karakteriše nesklad između razvoja kolektorskog sistema, raspoloživosti i kapaciteta. Ova studija ukazuje na indirektan uticaj rijeka Zete i Morače i Skadarskog jezera, te direktan uticaj rijeke Bojane na zastupljenost MP na Crnogorskom primorju.
Zastupljenost oblika MP u obalnim sedimentima svih ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva (Zeta, Morača, Bojana i Skadarsko jezero) kretala se sledećim nizom: vlakna > fragmenti > filmovi > granule. U ispitivanim uzorcima sedimenata vlakna, praćena fragmentima su bila najzastupljeniji oblik MP, dok granule nisu identifikovane u sedimentima Skadarskog jezera. Dobijeni rezultati su u skladu sa prethodnim studijama koje su se bavile ispitivanjem zastupljenosti oblika MP u rječnim i jezerskim sedimentima (Vermaire et al., 2017; Blašković et al., 2018; Rodrigues et al., 2018; Simon-Sanchez et al., 2019; Turner et al., 2019; Egessa et al., 2019; Felismino et al., 2021; Matjašič et al., 2022). Hernandez i sar. (2017) navode da su izvori vlakna u akvatičnim ekosistemima uglavnom: ispusti otpadnih voda, sa naglaskom na otpadne vode iz mašina za pranje veša; oprema za ribolov i robolovne aktivnosti, kao i tekstilna industrija. Dok fragmenati u akvatičnim ekosistemima najčešće potiču kao rezultati degradacije čvrste makro i mezo plastike na plastiku opsega veličine MP (Wang et al., 2016). PCO analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti tipa oblika MP u odnosu na ispitivana vodna tijela i sezonu uzorkovanja (p > 0.05).
Sve identifikovane čestice MP u uzorcima obalnih sedimenata rijeka i jezera bile su u opsegu veličine MP (0.1-5 mm). Zastupljenost veličine MP u obalnim sedimentima svih ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva (Zeta, Morača, Bojana i Skadarsko jezero) kretala se sledećim nizom: 0.5-1 mm > 1-3 mm > 3-5 mm > 0.1-0.5 mm. Rezultati ukazuju da je MP srednje kategorije veličine najzastupljenija u ispitivanim uzorcima sedimenata, što je u skladu sa podacima iz literature za MP identifikovanu u sedimentima rijeka i jezera (Abidli et al., 2017; Blašković et al., 2018; Rodrigues et al., 2018; Simon-Sanchez et al., 2019; Turner et al., 2019; Egessa et al., 2019; Felismino et al., 2021; Matjašič et al., 2022). PCO analizom, PERMANOVOM i Monte Carlo testom se uočava statistička korelacija zastupljenosti veličine MP u odnosu na sezonu uzorkovanja (p < 0.05), dok se ne uočava statistička korelacija zastupljenosti veličine MP u odnosu na ispitivana vodna tijela (p > 0.05).
Zastupljenost boje MP u obalnim sedimentima svih ispitivanih vodnih tijela jadranskog sliva (Zeta, Morača, Bojana i Skadarsko jezero) kretala se sledećim nizom: plava > providna > crvena > crna > žuta > zelena > bijela. Plava, providna i crvena su najzastupljenije kategorije boja u ispitivanim uzorcima sedimenata. Navedeni rezultati su u skladu sa prethodnim studijama koje su ispitivale zastupljenost boje MP u rječnim i jezerskim sedimentima (Corocran et al., 2015; Abidli et al., 2017; Blašković et al., 2018; Rodrigues et al., 2018; Simon-Sanchez et al., 2019; Turner et al., 2019; Felismino et al., 2021; Matjašič et al., 2022). Abidli i sar. (2017) ukazuju da plava i providna boja MP može ukazivati da plastika u akvatičnim ekosistemima potiče od degradacije plastičnih boca, folija, kesa, omota i sl., odnosno može ukazivati da identifikovana MP potiče od ambalažnog otpada. PCO analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti boja MP u odnosu na ispitivana vodna tijela i sezonu uzorkovanja (p > 0.05).
Od ukupno 642 vizuelno identifikovane čestice MP tokom čitavog istraživanja, 28 % je hemijski identifikovano, od čega 13.2 % pomoću ATR FTIR i 14.8 % pomoću pFTIR. Čestice MP koje su odabrane za hemijsku analizu su čestice različitog oblika, boje i veličine iz svakog pojedinačnog uzorka. U uzorcima površinskih obalnih sedimenata rijeka i jezera FTIR-om su hemijski identifikovani sljedeći polimeri: polipropilen (PP), polietilen (PE), polietilen tereftalat (PET), poliamid (PA), polistiren (PS), polivinil hlorid (PVC), akrilat kopolimer (Acrilat cop.), polivinil alkohol (PVA) i politetrafluoroetilen (PTFE). PP je bio najzastupljeniji tip polimera u sedimentima rijeke Zete i Bojane, dok je PE bio najzastupljeniji tip polimera u sedimentima rijeke Morače i Skadarskog jezera, što je u skladu sa prethodnim studijama koje su se bavile ispitivanjem zastupljenosti tipova polimera MP u rječnim i jezerskim sedimentima (Klein et al., 2015; Rodrigues et al., 2018; He et al., 2019; Simon-Sanchez et al., 2019; Constant et al., 2020; Matjašič et al., 2022). Yuan i sar. (2019) ukazuju da rezultati hemijske identifikacije polimera MP mogu pomoći da se identifikuje trag izvornom obliku plastičnih ostataka u životnoj sredini. PE i PP su prijavljeni u literaturi kao dva tipa polimera sa najvećim globalnim obimom proizvodnje i upotrebe, velikom distribucijom, a samim tim i većom vjerovatnoćom da postanu plastični otpad u slatkovodnim ekosistemima (Plastics Europe, 2021). PCO analiza, PERMANOVA i Monte Carlo test ukazuju da nema značajne statističke korelacije u nivou zastupljenosti tipova polimera MP u odnosu na ispitivana vodna tijela i sezonu uzorkovanja (p > 0.05).
ECHA je klasifikovala potencijalne opasnosti od identifikovanih polimera u površinskim obalnim sedimentima rijeka i jezera po zdravlje ljudi, akvatične organizme i životnu sredinu na sledeći način: PP, PE, PET i PTFE neopasni, PA i PVC opasni, a PS, Acrilat cop. i PVA sa signalima upozorenja. ECHA klasifikacija je zasnovana na hemijskom sastavu čistih „djevičanskih“ polimera. Najzastupljeniji polimeri u ovoj studiji (PP, PE i PET), klasifikovani su kao neopasni prema ECHA, međutim ne treba zanemariti činjenicu da se u industriji plastike koristi širok spektar aditiva sa različitim svojstvima koji se mogu osloboditi iz plastike tokom njenog životnog ciklusa što dovodi do izloženosti ljudi i životne sredine.
Rezultati indeksa opterećenja MP (PLI) su ispitivane sedimente rijeka i jezera na svakoj ispitivanoj lokaciji posebno, kao i u rijekama i jezeru tokom cijelog perioda istraživanja ukupno, klasifikovali u kategoriju I. Prema vrijednostima PLI, sedimenti rijeka Zete, Morače i Bojane i Skadarskog jezera su neznatno kontaminirani MP. Nasuprot navedenim rezultatima PLI, poređenjem sa dostupnim literaturnim podacima o zastupljenosti MP u slatkovodnim ekosistemima, ispitivani sedimenti u ovoj studiji su srednje do visoko zagađeni MP, u zavisnosti od ispitivane lokacije. Slični rezultati dobijeni su u studijama koje su se bavile procjenom vrijednosti PLI u slatkovodnim ekosistemima (Wang et al., 2021; Warrier et al., 2022; Amrutha et al., 2023;). Sve u svemu, manje vrijednosti PLI (< 10) pronađene u ispitivanim rijekama i jezeru u ovoj studiji su posledice relativno visokih pozadinskih vrijednosti MP.
Na osnovu vrijednosti indeksa polimerne opasnosti (PHI), ukupan rizik od zagađenja MP u sedimentu rijeke Zete je klasifikovan kao nivo opasnosti IV (100-1000), dok su ukupni rizici od zagađenja MP u sedimentima rijeka Morače i Bojane i Skadarskom jezeru klasifikovani kao nivo opasnosti V (> 1000). Vrijednosti PHI ukazuju na ozbiljan trend zagađenja MP. Visoke PHI vrijednosti su posledice visokog prisustva MP sa visokim ocjenama opasnosti, kao što su Acrilat cop., PA i PS. Slična zapažanja iznijeli su i Amrutha i sar. (2023), Kasamesiri i sar. (2023) i Ranjani i sar. (2021) u svojim studijama.
Zaključci
Rezultati doktorske disertacije ukazuju da ispitivani slatkovodni ekosistemi nisu samo putevi emisije MP sa kopna u mora i okeane, već i sekundarni izvori i rezervoari prethodno akumulirane MP. Ova studija ukazuje da se identifikovane vizuelne i hemijske karakteristike MP ne razlikuju između slatkovodnih ekosistema u ovoj studiji i morskih ekosistema u ranije ispitivanim studijama u Crnoj Gori (Bošković et al., 2021, 2022a, 2022b, 2022c, 2023), pa se može zaključiti da priliv kopnenih voda iz jadranskog sliva doprinosi povećanju zastupljenosti MP na crnogorskom primoriju. Ovi nalazi naglašavaju hitnost daljeg praćenja slatkovodnih ekosistema i identifikovanja tačkastih izvora za ublažavanje MP kontaminacije akvatičnih ekosistema u bliskoj budućnosti.
Rezultati ove studije ukazuju da identifikovana MP vodi porijeklo od otpadnih voda i fragmentacije većih plastičnih ostataka što ukazuje na veliku upotrebu plastike i njeno neadekvatno odlaganje od strane stanovništva Crne Gore. Stoga je kontrola plastike/MP na izvoru opcija kojoj treba ozbiljno posvetiti pažnju. Zakonske regulative i odluke na lokalnom i nacionalnom nivou u pogledu smanjenja upotrebe plastike, naročito plastike za jednokratnu upotrebu i plastične ambalaže su ključne u smanjenju i rješavanju problema zagađenja plastikom/MP. Vlada Crne Gore treba da usklađenim naporima optimizuje i poboljša procese i upravljanje PPOV i upravljanje otpadom na nivou Crne Gore, što je prije moguće.
Ova studija daje prve informacije o stanju, izvorima i ekološkom riziku zagađenja MP u ispitivanim slatkovodnim ekosistemima Crne Gore. Potrebne su dalje studije o vremenskim varijacijama zagađenja MP i ekološkog rizika MP kako bi se unaprijedilo znanje o sudbini, transportu i uticajima MP na životnu sredinu i zdravlje čovjeka. Takođe, predlaže se konstantan monitoring uticaja i sudbine MP u slatkovodnim ekosistemima, kao i procjena potencij alnih uticaj a na ljude koji proističu iz konzumiranja ribljih proizvoda.
https://phaidra.ucg.ac.me/detail_object/o:1845?tab=0#mda
