Exposição humana a microplásticos por inalação de ar ambiente

Abstract

A presente dissertação teve como objetivo avaliar o conteúdo em microplásticos na matéria particulada com um diâmetro aerodinâmico equivalente inferior a 10 μm (PM10) em suspensão no ar ambiente interior e exterior de uma residência localizada no concelho de Aveiro. Com esse intuito, foram adaptadas ou elaboradas diversas metodologias, as quais envolveram a tentativa de digestão química de fibras naturais e matéria orgânica, aplicação de corantes e a criação de um método chave de identificação visual, que permitiu a distinção entre fibras naturais e sintéticas. A eficiência de digestão de acordo com a perda de peso, revelou que o tratamento com H2O2+Fe foi considerado o mais eficaz na degradação das fibras de linho (9,1%) e algodão (4,8%), enquanto que o tratamento com KOH foi o mais eficiente na degradação da lã (31,6%), sob um tempo de incubação de 1h a 50ºC. Os filtros de quartzo, igualmente testados, revelaram resistência à aplicação destes protocolos. A análise quantitativa de fibras e fragmentos presentes nas amostras coletadas realizou-se por meio de microscopia ótica, com base numa chave de identificação criada previamente. Esta análise foi realizada antes e após a aplicação de um protocolo de digestão orgânica em combinação com um processo de separação de microplásticos por densidade. Ambas as análises permitiram verificar uma elevada presença de fibras sintéticas, comparativamente às naturais. Após a aplicação do protocolo, ocorreu a eliminação das fibras naturais, devido à possível sedimentação das mesmas durante o processo de separação por densidade. Por último, foi aplicado um corante, o Nile Red (0,01 mg.ml-1), a todas as amostras, para posterior observação sob radiação UV (470 e 254 nm), de modo a que os fragmentos plásticos, quando presentes, fossem detetados e contabilizados, tanto manualmente como através de um programa informático, o MP-VAT. Em ambos os casos deparou-se com uma maior quantidade de fragmentos na amostra referente ao meio interior. Ao contrário do expectável, a amostra de branco revelou a presença de elevadas quantidades de fibras e fragmentos, o que se traduz, à partida, num elevado índice de contaminação laboratorial ou na possível libertação de fibras do próprio filtro de quartzo. Adicionalmente, foram realizados três testes com o intuito de averiguar a possibilidade de contaminação dos filtros e das soluções utilizadas no decorrer dos últimos procedimentos efetuados, pelo que apenas se observou a presença de fibras contaminantes nas soluções de H2O2 e NaI. Como conclusão, o presente trabalho fornece um contributo para uma melhor compreensão e aumento do conhecimento do cenário atual da presença dos microplásticos no compartimento atmosférico, podendo servir de ferramenta para estudos futuros que abordem a mesma temática.

The aim of this dissertation was to evaluate the microplastic content of suspended particulate matter with an aerodynamic equivalent diameter less than 10 μm (PM10) in indoor and outdoor air, from a residence located in the Aveiro county. For this purpose, several methodologies were adapted or elaborated, which involved the attempt of natural fibers and organic matter chemical digestion, the application of staining dyes and a creation of a key for visual identification, to distinguish between synthetic and natural fibers. The efficiency of digestion according to weight loss (%), showed that H2O2+Fe treatment was considered the most effective to remove flax (9,1%) and cotton (4,8%), while KOH treatment presented higher digestion efficiencies for wool (31,6%), under 1h incubation period at 50ºC. Quartz filters who were also tested revealed resistance to these protocols. The quantitative analysis of fibers and fragments presented in the collected samples was carried out using an optical microscopy, based on the pre-created identification key. This analysis was performed before and after the application of an organic digestion protocol in combination with a microplastic density separation process. According to both analyzes there was a higher presence of synthetic fibers in comparison to the natural ones. After the protocol application, natural fibers were removed, due to their possible sedimentation during the density separation process. Finally, Nile Red dye (0,01 mg.ml-1) was applied to all samples for further observation under UV radiation (470 and 254 nm), in order to detect and quantify plastic fragments manually and through an informatic program, the MP-VAT. In both cases, a larger number of fragments were found in indoor sample. Contrary to the expected, the blank sample revealed a vast presence of fibers and fragments, probably due to the laboratory contamination or the release of fibers from the quartz filter itself. Additionally, three tests were carried out in order to investigate the possibility of filters and solutions contamination during the last protocols applied, which revealed the presence of contaminating fibers in H2O2 and NaI solutions. As a conclusion, the present work provides a contribution to a better understanding and increases knowledge of the current scenario on the presence of microplastics in the atmospheric compartment and may serve as a tool for future studies approaching the same theme.