Understanding plastic degradation in the marine environment: a multi-tiered assessment

Abstract

Year by year, the global plastic production has been increasing sharply, so much so that in 2018 it reached almost 360 million tonnes. Along with its growing abundance, some other factors such as their environmental persistence and chemical composition turn plastics into an environmental threat. Plastic pollution pose a threat especially to marine ecosystems, in which, since 50 years ago, this type of waste has been found. Although bigger plastics cause trouble, most of them are not even visible to the naked eye. These tiny particles are scattered all around the globe, but even so, their biological effect is barely known. This thesis project aims to analyze the degradation process (biodegradation and mechanical degradation) of plastic products made of conventional and biopolymers, as well as to test their ecotoxicological impact in model organisms through the process, always in ecologically relevant conditions, with a view to assess the environmental risk derived from the plastic release after use. This work will be based on standardized methods adapted specifically for the study of plastics in marine conditions. The tested materials will be commercial products and new polymers created in the framework of the projects Glaukos (European) and Risbioplas (national).

Año tras año, la producción mundial de plásticos ha aumentado hasta alcanzar, en 2018, casi 360 millones de toneladas. A su creciente abundancia se le suman otros factores que les convierten en una amenaza para el medio ambiente, principalmente su persistencia en el medio y su composición química. La contaminación por plásticos supone un peligro para los ecosistemas marinos, en los que, desde hace 50 años, se han estado encontrando residuos de este tipo. Aunque los residuos plásticos de gran tamaño son un gran problema, la mayor parte no son detectables a simple vista. Estos plásticos de pequeño tamaño están distribuidos por todo el mundo, pero el impacto que tienen sobre las comunidades biológicas es muy poco conocido. En este proyecto de tesis se pretende analizar el proceso de degradación (biodegradación y degradación mecánica) de productos plásticos, compuestos por polímeros convencionales y biopolímeros, así como evaluar su efecto toxicológico en organismos modelo a lo largo de este proceso, siempre en condiciones de exposición con relevancia ecológica, con el objetivo de valorar el riesgo ambiental derivado de su liberación tras su uso. El desarrollo de este trabajo se basará en métodos estandarizados homologados a nivel internacional adaptados específicamente para el estudio de plásticos en medio marino. Los materiales a testar consistirán tanto en productos comerciales adquiridos directamente del mercado, como nuevos materiales generados en el ámbito de los proyectos Glaukos (europeo) y Risbioplas (nacional).

Ano tras ano, a produción mundial de plásticos aumentou ata alcanzar, en 2018, case 360 millóns de toneladas. Á súa crecente abundancia súmanse outros factores que os converten nunha ameaza para o medio ambiente, principalmente a súa persistencia no ambiente e a súa composición química. En particular, a contaminación por plásticos supón un perigo para os ecosistemas mariños, nos que hai 50 anos que se atoparon residuos deste tipo. Aínda que os grandes residuos de plástico son un gran problema, a maioría non se detectan a simple vista. Estes plásticos de pequeno tamaño distribúense por todo o mundo, pero o impacto que teñen nas comunidades biolóxicas é moi pouco coñecido. Neste proxecto de tese preténdese analizar o proceso de degradación (biodegradación e degradación mecánica) de produtos plásticos, compostos por polímeros convencionais e biopolímeros, así como avaliar o seu efecto toxicolóxico en organismos modelo ao longo deste proceso, sempre en condicións de exposición con relevancia ecolóxica, co obxectivo de valorar o risco ambiental derivado da súa liberación tras o seu uso. O desenvolvemento deste traballo basearase en métodos estandarizados homologados a nivel internacional adaptados especificamente para o estudo de plásticos no medio mariño. Os materiais a testar consistirán tanto en produtos comerciais adquiridos directamente do mercado, como novos materiais xerados no ámbito dos proxectos Glaukos (europeo) e Risbioplas (nacional).