Application of analytical pyrolysis for the detection of plastics and microplastics in the environment

Plastové fragmenty o rozměrech menších než 5 mm byly již nalezeny téměř po celé planetě ve všech sférách životního prostředí. Velmi důležitými faktory k řešení této tématiky je např. omezení výroby a nadužívaní plastového materiálu, unifikace a zdokonalení systému nakládání s odpady a zabránění jeho nechtěnému úniku do životního prostředí, studie možných toxických vlivů mikroplastů na živé organismy a rozvoj separačních a detekčních technik, pro co nejpřesnější detekci a identifikaci mikroplastů a nanoplastů. Spojení pyrolýzy, plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (Pyr-GC-MS) se v posledních letech ukazuje jako potencionálně vhodný nástroj pro kvalitativní i kvantitativní analýzu těchto plastových částic. Výsledky této diplomová práce ukazují, že metoda Pyr-GC-MS dokáže být především dostatečně citlivá a přesná pro detekci mikroplastů v reálných vzorcích životního prostředí, kde se vyskytují právě ve velmi nízkých koncentracích. Vzhledem k vysoké různorodosti fyzikálních a chemických vlastností polymerů je velmi obtížné sestavit jednu analytickou metodu pro celou škálu typů mikroplastových fragmentů. V případě metody Pyr-GC-MS, která může být komplementární k celé řadě mikroskopických technik, je důležité nepodcenit žádný z parametrů této metody (teplota pyrolytického štěpení, vnitřní...The issue of microplastics is becoming increasingly important every year and so is the need for finding solutions. Plastic fragments smaller than 5 mm have already been found all over the planet in all spheres of the environment. Among the crucial factors of resolving this issue are, for example, restrictions in the production and overuse of plastic materials, unification and improvement of the waste management system, prevention of unintended release of plastic waste into the environment, the study of possible toxic effects of microplastics on living organisms, and the development of separation and detection techniques for the precise detection and identification of microplastics and nanoplastics. In recent years, the combination of pyrolysis, gas chromatography, and mass spectrometry (Pyr-GC-MS) has proven to be a potentially suitable instrument for the qualitative and quantitative analysis of these plastic particles. This Master's thesis proves that the Pyr-GC-MS method can, above all, be sensitive and accurate enough for the detection of microplastics in real environmental samples, where the particles are present in very low concentrations. Due to the broad diversity of physical and chemical properties of polymers, it is highly difficult to develop a single analytical method for the whole range...Institute for Environmental StudiesÚstav pro životní prostředíFaculty of SciencePřírodovědecká fakult