미세 유전자 오염 :합의로가는 과학자

미세 플라스틱 (플라스틱 입자가 5mm보다 작은 플라스틱 입자)은 사회와 자연에 대한 중요하고 예측되지 않은 결과의 발견이 가속화 된 속도로 발생하는 점에서 점점 증가하는 문제입니다 [4]. 미세 유전자 오염에 대한 연구가 번성했으며,이 문제가 정책/의사 결정자에게 도달 할 때까지 효율적인 과학 커뮤니케이션의 도움을 받았다 [5]. 모든 환경 구획에서 이러한 오염 물질을 샘플링하고 특성화하는 기술도 빠르게 개발되었습니다 [6-9]. 그러나 고유하고 표준화 된 운영 프로토콜을 설정하는 것은 여전히 ​​어렵습니다 [8].

미세 플라스틱은 토양, 숲 쓰레기, 하수 슬러지, 폐수 및 대륙의 모든 환경 구획에 존재하며 [15,16] 주로 수생 시스템을 통해 바다의 원천이된다 [17,18]. 바다의 플라스틱 쓰레기는 인구 통계, 사회적, 경제적 문제이며, 미세 유체는 그 일부입니다. 우리는 수생 바이오 타 [20,21], 특히 식품 자원 [22]에 대한 일관된 증거가 과학적으로 입증되고 일관된 방식으로 나타나지 않는 한, 플라스틱의 초과를 끝내지 않을 것입니다.

항상 내 마음에

과학에서, 실질적인 관찰과 측정은 질문이 가장 간단하고 명확한 형태로 발생 한 후에 발생합니다. 샘플링 전략은 사회와 관련이 있다면 과학적 질문에 대답 할 때 중요합니다 [1,2]. 과학적 지식을위한 이전 정보 및 추적 전략을 수집하는 데 상당한 시간이 투자되어 오염 소스 제어 및 환경 패시브의 완화를 향한 선덕 주기로 발전해야합니다 [3]. 미세 플라스틱 과학은 다르지 않으며, 전 세계 여러 곳에서 다르게 진화했지만 결국 실질적인 발전으로 검증되고 받아 들여 지려면 동료들에 의해“점검”해야합니다.

필드에서

해양 환경은 종종주기 및/또는 그라디언트를 따르는 프로세스에 따라 기능합니다. 두 사람 모두 미세 플라스틱 소스, 바다에서의 분포 및 운명을 연구 할 계획이므로 한 번에 모든 긴급한 질문에 대해 또는 단일 연구 노력 중에 거의 불가능 해져야합니다. 프로젝트에는 일련의 사전 설정 단계가 포함되며 계획 및 샘플링은 처음 두 단계입니다. 샘플링은 환경의 대표 부분 (공기, 물, 퇴적물, 동물 및 식물)을 수집 한 다음“매트릭스”에서 관심있는 분석 물 (미세 플라스틱)을 분리하는 것을 의미합니다. 그래야만 미세 수수체를 조성 및 관련 오염 물질의 확인을 위해 분석 할 수 있습니다.

각 해안 또는 해양 서식지는 샘플링을위한 다르고 특별한 접근법이 필요합니다. 예를 들어, 해변은 여러 관점에서 접근 할 수 있습니다. 마지막 조수와 함께 얼마나 많은 미세 플라스틱이 도착했는지 알고 싶습니까? 아니면 모래에 매개장이 있는지 여부? 또는 미세 수수료가 역전에 축적되는 경향이 있는지 여부는? 이러한 각 질문마다 다른 전략이 필요합니다. 또한 조석주기, 계절 및 기간을 고려하려면 복제도 필요합니다. 마지막으로, 미세 플라스틱과 해변의 동식물 사이의 상호 작용을 조사하는 데 관심이 있습니다. 따라서 생태 지식과 전략은 동시에 진행되어야합니다. 해양 분위기, 물 기둥 및 침수 된 해양 퇴적물도 특별하며 최상의 가능한 합의와 가장 엄격한 과학 프로토콜을 따르는 기술에 따라 연구해야합니다.

…

미세 플라스틱 정량화 및 특성화는 합성 폴리머의 편재로 인해 환경과 연산자로부터 오염 될 것이며 [24], 특히 입자의 크기 감소로 작업하려고 할 때 극도의주의를 기울여야합니다. 저장 및 샘플 청소와 같은 다른 단계는 항상 오염 위험과 미세 플라스틱 변경의 위험과 관련이 있기 때문에 도전적입니다. 실험실 절차는 실험실마다 노동 조건이 크게 다르기 때문에 미세 플라스틱 과학의 핵심 기능입니다. 따라서 각 실험실마다 기능이 다릅니다. 특정 인재 (현장 작업, 화학 분석, 분석 후 데이터 처리 등)에 집중하려면 미세 플라스틱 연구를 수행 할 때 협력하기 위해 다양한 문화와 다른 그룹과의 상호 작용을 장려하는 가능성이 있습니다!

그리고 마지막으로, 우리 접시에서!

미세 플라스틱이 해양 동식주 및 동식물과 상호 작용하여 감지 가능하고 정량화 가능한 피해를 초래하면 해양 보존 및 사회에 대한 중요성이 증가합니다. 독성 실험은 오염 물질의 섭취 및 탈착으로서 상호 작용이 특히 동물에게 실제 위험을 초래한다는 것을 보여 주었다 [21]. 현재의 과제는 현장 연구, 특히 푸드 웹과 같은보다 복잡한 생태적 맥락에서 이러한 피해를 입증하는 것이다 [29-32]. 오염 된 해산물 (양식업과 어업 모두) [33]은 최근 미세 플라스틱 연구의 가장 중요한 선 중 하나가되었습니다 [22]. Bivalves와 어류 오염은 인간에게 위협을 나타내며 적절한 센티넬 유기체가 신중하게 선출 된 후 의무적으로 모니터링되기 시작할 것입니다 [34]. 따라서이 중요한 정보의 정확성을 보장하기 위해 사운드 샘플링, 보존 및 검사 방법론을 개발해야합니다.

젊은 과학자들이 집으로 가져가는 교훈

미세 플라스틱 정량화는 널리보고 된 차이를 가질 수 있지만, 샘플 설계의 정확성과 동물 모델의 선택은 높이 평가되어야하며 [29,35,36], 생태 학적 이해를하고 시간과 공간에 걸친 환경 변화와 결합되어야합니다. 미세 플라스틱이 무엇인지, 그리고 그들이 행동하는 방식을 염두에두면 해양 환경에서 그들의 출처와 싱크를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 따라서보다 생태 학적으로 생각하는 샘플 설계와 다른 변수의 추가는 생태 독성 학적 효과를 포함하여 미세 플라스틱과 관련된 서식지와 과정을 설명하는 데이터를 지원할 것입니다.

이러한 결과는“환경 구획에서 마이크로 (NANO) 플라스틱의 샘플링 :표준 절차를 정의하는 방법?”라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. 최근 환경 과학 및 건강에 관한 저널 현재 의견 . 이 연구는 Universidade Federal de Pernambuco의 Monica F. Costa와 Aveiro 대학의 João Pinto de Costa와 Armando C. Duarte에 의해 수행되었습니다.

참조 :

1. 코스타 MF, Duarte AC :미세 유전자 샘플링 및 샘플 처리. 미세 플라스틱의 특성화 및 분석에서. Da Rocha-Santos Teresa, Da Costa Duarte Armando, 종합 분석 화학 시리즈, Vol. 75. 암스테르담 :Elsevier; 2017 :1–24, https://doi.org/10.1016/bs.coac.2016.11.002.
2. Underwood AJ :생태 실험 - 분산 분석을 사용한 논리적 설계 및 해석. 1997. 케임브리지.
3. Widmer Wm :importância da abordagem 실험적 para o progresso da gestão costeira integrada. Rev Gestão Costeira Integ 2009, 9 :7–16, https://doi.org/10.5894/rgci142.
4. gesamp :해양 환경에서 미세 플라스틱의 출처, 운명 및 효과 :글로벌 평가. (IMO/FAO/UNESCO-IOC/UNIDO/WMO/IAEA/UN/UNEP/UNDP 공동 전문가 그룹 해양 환경 보호의 과학적 측면에 관한 전문가 그룹). 대표 스터드. Gesamp No. 90. Kershaw PJ에 의해 편집; 2015 :96.
5. Hidalgo-Ruz V, Thiel M :해양 쓰레기 모니터링에 시민 과학자의 기여. 해양 인위적 쓰레기에서. Springer International 출판; 2015 :429–447, https://doi.org/ 10.1007/978-3-319-16510-3_16.
6. Löder MGJ, Gerdts G :미세 플라스틱의 탐지 및 식별에 사용되는 방법론 - 중요한 평가. 해양 인위적 쓰레기에서. Cham :Springer International Publishing; 2015 :201–227, https://doi.org/10.1007/978-3-319-16510-3_8.
7. Rocha-Santos T, Duarte AC :환경에서 발생하는 사건, 운명 및 거동에 대한 분석적 접근법에 대한 비판적 개요. TRAC TRENDS ANAL Chem 2014, 65 :47–53, https://doi.org/10.1016/j.trac.2014.10.011.
8. Besley A, Vijver MG, Behrens P, Bosker T :해변 모래에서 미세 플라스틱을 정량화하기위한 샘플링 및 추출 방법을위한 표준화 된 방법. Mar Opolut Bull 2017, 114 (1) :77–83, https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2016.08.055.
9. Coppock RL, Cole M, Lindeque PK, Queirós AM, Galloway TS :해양 퇴적물로부터 미세 플라스틱을 추출하기위한 소규모 휴대용 방법. Environ Pollut 2017, 230 :829–837, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.07.017.
10. Koelmans AA, Besseling E, Shim WJ :수생 환경의 나노 플라스틱. 비판적 검토. 해양 인위적 쓰레기에서. Cham :Springer International Publishing; 2015 :325–340, https://doi.org/10.1007/978-3-319-16510-3_12.
11. Costa JP, Santos PSM, Duarte AC, Rocha-Santos TA :(Nano) 환경의 플라스틱-출처, 운명 및 효과. Sci Total Environ 2016, 566–567 :15–26, https://doi.org/10.1016/j. Scitotenv.2016.05.041.
12. Bosker T, Behrens P, Vijverz MG :Citizen Science와 Indepth 사례 연구를 결합하여 미세 플라스틱의 글로벌 분포 결정. Integ Environ Essess Manag 2017, 13 (3) :536–541.
13. Cigliano JA, Meyer R, Ballard HL, Freitag A, Phillips TB, Wasser A :해양 및 해안 시민 과학 문제 만들기. Oc
14. Underwood AJ, Chapman MG, Browne MA, Hobbs G, Lednev IK, Kurtz SM 등 :미세 유체 폐기물 샘플의 설계 및 해석의 일부 문제와 실용성. 항문 방법 2017, 9 :1332–1345, https://doi.org/10.1039/c6ay02641a. 
15. Horton AA, Waltona A, Spurgeon DJ, Lahive E, Svendsen C :담수 및 지상 환경에서의 미세 플라스틱 :지식 격차와 미래의 연구 우선 순위를 식별하기위한 현재의 이해를 평가합니다. Sci Total Environ 2017, 586 :127–141, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.190.
16. Bläsing M, Amelung W :토양의 플라스틱 :분석 방법 및 가능한 출처. Sci Total Environ 2018, 612 :422–435, https :// doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.086.
17. McCormick AR, Hoellein TJ :인위적 쓰레기는 도시 강에서 풍부하고 다양하며 모바일입니다 :생태계와 지역 사회 생태 도구를 사용한 교차 생태계 분석의 통찰력. Limnol Oceanogr 2016, 61 (5) :1718–1734.
18. Mahon AM, R, Nash R, O'Connor I :아일랜드 담수 시스템에서 미세한 오염의 범위, 운명, 위험 및 영향 (2014-HW-DS-2)-EPA 최종 보고서. EPA 연구 프로그램 2014–2020. 아일랜드 :환경 보호국에서 출판; 2017, ISBN 978-1-84095-705-1.
19. Acampora H, Newton S, O'Connor I :실증되지 않은 검은 색 다리가있는 키티 웨이크 (Rissa Tridactyla), Northern Fulmars (Fulmarus glacialis) 및 Great Cormorants (PhalacRocorax Carbo)의 식단에서 플라스틱을 정량화하기위한 기회 샘플링. Mar Opolut Bull 2017, 119 :171–174, https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2017.04.016.
20. Cole M, Lindeque PK, Fileman E, Clark J, Lewis C, Halsband C, Galloway TS :미세 플라스틱은 동물원 플랑크톤 대변 펠렛의 특성 및 싱킹 속도를 변경합니다. Environ Sci Technol 2016, https://pubs.acs.org/action/cookiebest. acs.est.5B05905.
21. 먹이 사슬의 오염 물질에 대한 EFSA-Contam 패널 :식품에 미세 플라스틱 및 나노 플라스틱의 존재, 특히 해산물 2016, 14, https://doi.org/10.2903/ j.efsa.2016.4501.
22. Lima Ara, Barletta M, Costa MF :열대 강어귀에서 플랑크톤과 미세 플라스틱 사이의 계절 분포와 상호 작용. Estuar Coast Shelf Sci 2015 년 11 월 5 일, 165 :213–225, https://doi.org/10.1016/j.ecss.2015.05.018.
23. Cole M :미세 유체 섬유를 준비하는 새로운 방법. Sci Rep 2016, https://doi.org/10.1038/srep34519.
24. Cole M, Webb H, Lindeque PK, Fileman ES, Halsband C, Galloway TS :Biota가 풍부한 해수 샘플 및 해양 유기체에서 미세 플라스틱의 분리. Sci Rep 2014, 4, https :// doi.org/10.1038/srep04528.
25. Wagner J, Rochman C, Gassel M :Ocean Trawl 및 Fish Gut Matrices에서 미세 플라스틱의 추출 및 식별을위한 새로운 방법. 항문 방법 2016.
26. Barrows APW, Neumann CA, Berger ML, Shaw SD :Grab vs. Neuston Tow Net :미세한 샘플링 성능 비교 및 ​​현장의 가능한 발전. 항문 방법 2016, https://doi.org/10.1039/c6ay02387h.
27. Mouneyrac C, Lagarde F, Châtel A, Khan FR, Syberg K, Palmqvist A :현장 데이터 검증에서 실험실 실험의 역할. Rocha-Santos Teresa, Duarte Armando, vol. 75. Elsevier; 2017, ISBN 9780444638984.
28. Ferreira GVB, Barletta M, Lima Ara, Dantas DV, Justino AKS, Costa MF :열대 강어귀에서 Acoupa weakfish (cynoscion acoupa)의 수명주기에서 플라스틱 파편 오염. ICES J Mar Sci J 2016, https://doi.org/10.1093/icesjms/fsw108.
29. Lima Ara, Barletta M, Costa MF :적도 대서양 군도 주변의 ichthyoplankton 조립 및 플라스틱 파편의 계절별 교대. Front Environ Sci 2016, 4, https://doi.org/10.3389/fenvs.2016.00056.
30. Lima Ara, Costa MF, Barletta M :열대 강어귀의 플랑크톤 내에서 미세 플라스틱의 분포 패턴. Environ Res 2014, 132 :146–155, https://doi.org/10.1016/j.envres.2014.03.031.
31. Gusmão F, Domenico M, Amaral Acz, Martínez A, Gonzalez BC, Worsaae K, Ivar do Sul Ja, Lana PC :모래 해변에서 Meiofauna에 의한 마이크로 오바이브리의 현장 섭취. Environ Pollut 2016, 216 :584–590.
32. van Cauwenberghe L, Claessens M, Vandegehuchte MB, Janssen CR :미세 플라스틱은 자연 서식지에 살고있는 홍합 (Mytilus edulis) 및 러브 류 (Arenicola marina)에 의해 채택됩니다. Environ Pollut 2015, 199 :10–17, https://doi.org/10.1016/ j.envpol.2015.01.008.
33. Fossi MC, Pedà C, Ferrer MC, Tsangaris C, Mascaró CA, Claro F, Ioakeimidis C, Galgani F, Hema T, Deuderod S, Romeo T, Battaglia P, Andaloro F, Caliani I, Casini S, Panti C, Baini M :Baini M :Biondicators를위한 Baini M :Baini M :생물 다양성. Environ Pollut 2017, 237 :1023-1040, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.11.019
34. Possatto FE, Barletta M, Costa MF, Ivar do Sul Ja, Dantas DV :해양 메기에 의한 플라스틱 파편 섭취 :예상치 못한 어업 충격. Mar Opolut Bull 2011, 62 :1098–1102, https :// doi.org/10.1016/j.marpolbul.2011.01.036.
35. Rochman CM, Hoh E, Kurobe T, Teh SJ :섭취 된 플라스틱 전송 위험 화학 물질을 낚시하고 간 스트레스를 유발합니다. 공상 과학. Rep 2013, 3, https://doi.org/10.1038/srep03263.
36. Turra A, Manzano AB, Dias RJS, Mahiques MM, Barbosa L, Balthazar-Silva D, Moreira FT :모래 해변에서 플라스틱 펠릿의 3 차원 분포 :변화하는 패러다임. Sci Rep 2014a, 4, https://doi.org/10.1038/srep04435.
37. Hidalgo-Ruz V, Gutow L, Thompson RC, Thiel M :해양 환경의 미세 플라스틱 :식별 및 정량화에 사용되는 방법의 검토. Environ Sci Technol 2012, 46 :3060–3075, https://pubs.acs.org/action/cookieabent.
38. Masura J :해양 환경에서 미세 플라스틱 분석을위한 실험실 방법 :물과 퇴적물에서 합성 입자를 정량화하기위한 권장 사항. NOAA 기술 메모 NOS-OR &R-48. 2015.
39. Barletta M, Dantas DV :환경 구배. 강어귀 백과 사전에서. Kennish M, Springer에 의해 편집; 2016 :237–242, https://doi.org/10.1007/978-94-017-8801-4_136.
40. Zalasiewicz J, Waters CN, Ivar do Sul JA, Corcoran PL, Barnosky AD, Cearreta A, Edgeworth M, Gauszka A, Jeandel C, Leinfelder R, McNeill JR, Steffen W, Summerhayes C, Wagreich M, Williams M, Wolfe AP, Yonan Y :Plast의 Geological Cycles of Plast의주기. 안트로 포인의 지표. Anthropocene 2015, https://doi.org/10.1016/ j.ancene.2016.01.002.