Pogovor z eno do prejemnic plakete Marka Vincenca Lipolda za znanstvenoraziskovalne, razvojne in strokovne dosežke v obdobju 2024–2025 za pridobitev prvega patenta v sodelovanju GeoZS in Inštituta za vode RS (SI 26579 A) dr. Nino Mali.

Mikroplastika, ki velja za novodobno onesnaževalo, postaja vse pomembnejša tema ne le z vidika varovanja okolja, temveč predvsem varovanja zdravja. GeoZS sodeluje pri treh projektih, ki proučujejo mikroplastiko v podzemnih vodah. Na projekt ARIS GWMicroplast se veže projekt doktorskega študija. Projekta proučujeta prisotnost in transport mikroplastike v podzemnih vodah Slovenije. Na kaj konkretno se osredotočajo raziskave?

Mikroplastika je postala eden največjih okoljskih izzivov sodobnega časa – ne le zaradi njenega vpliva na naravo, temveč tudi zaradi potencialnih tveganj za zdravje ljudi. Čeprav pogosto slišimo o mikroplastiki v morjih in rekah, je manj znano, da se ti drobni delci znajdejo tudi v podzemnih vodah, ki je glavni vir pitne vode v Sloveniji. Na Geološkem zavodu Slovenije (GeoZS) smo se zato odločili, da s sodobnimi raziskovalnimi pristopi in inovativnimi metodami raziščemo, kako mikroplastika vstopa v podzemno vodo, kakšne so njene poti ter kako lahko z znanjem prispevamo k varovanju okolja in zdravja ljudi. Naša prizadevanja temeljijo na povezovanju različnih strok in razvoju novih orodij, ki nam omogočajo, da na to kompleksno problematiko pogledamo celostno in odgovorno.

V okviru projektov ARIS GWMicroPlast in povezanega doktorskega študija celovito proučujemo prisotnost, izvor in vedenje mikroplastike v slovenskih podzemnih vodah. Mikroplastika so drobni, v vodi netopni, polimerni delci, manjši od 5 milimetrov, ki zaradi različnih človekovih dejavnosti po številnih poteh zaidejo v podzemno vodo. Čeprav jo pogosto povezujemo s površinskimi vodami, raziskave potrjujejo, da je prisotna tudi v podzemnih vodah, ki so glavni vir pitne vode v Sloveniji. Posebno pozornost namenjamo proučevanju transportnih procesov mikroplastike skozi različne geološke medije. Pri tem se osredotočamo predvsem na prodne vodonosnike, ki so zaradi svoje visoke prepustnosti še posebej ranljivi za onesnaženje. Pomemben del raziskav predstavljajo tudi eksperimentalne študije v lizimetrih, kjer proučujemo dinamiko mikroplastike v nenasičeni coni. Velik poudarek namenjamo razvoju in izboljšanju metod za zanesljivo določanje mikroplastike in prepoznavanje njenih virov, saj so koncentracije v podzemnih vodah zelo nizke, tveganje za kontaminacijo vzorcev pa veliko. Razvijamo inovativne vzorčevalne naprave. Naš cilj je zagotoviti bolj reprezentativne vzorce in s tem prispevati k boljšemu razumevanju tveganj za podzemne vodne vire ter dolgoročnemu varovanju okolja in zdravja ljudi.

Drugi projekt MANCA je namenjen razvoju raziskav mikroplastike v geološkem okolju. Katere aktivnosti izvajate in katere cilje zasledujete v okviru projekta?

RSF projekt MANCA – Mikroplastika v geosferi – je namenjen vzpostavitvi in utrditvi raziskovalne ekipe za sistematične raziskave mikroplastike v geološkem okolju na GeoZS. Ključni cilj je povezati raziskovalce različnih strok (geologija, kemija, biologija) in ustvariti stabilno, interdisciplinarno skupino, ki bo dolgoročno sposobna celostno obravnavati problematiko mikroplastike v geosferi. Poseben poudarek namenjamo razvoju in standardizaciji postopkov vzorčenja v različnih okoljih ter pripravi vzorcev in analitiki, saj so zanesljive metode temelj za nadaljnje raziskave in sodelovanje v nacionalnih ter mednarodnih projektih. Projekt MANCA je omogočil vzpostavitev temeljev laboratorija za raziskave mikroplastike in uvedbo sodobnih analitskih tehnik, predvsem Ramanske spektrometrije, skupaj z usposabljanjem raziskovalcev. Cilj projekta Mikroplastika v geosferi je torej vzpostaviti povezano, kompetentno in dolgoročno vzdržno raziskovalno ekipo, ki bo sposobna izvajati vrhunske raziskave mikroplastike v geosferi, se uspešno vključevati v mednarodni raziskovalni prostor ter s svojimi rezultati podpirati varovanje okolja, vodnih virov in zdravja ljudi.

Eden izmed ciljev tega projekta je tudi vzpostavitev laboratorija za mikroplastiko na GeoZS. Kakšne bo temeljna funkcija tega laboratorija?

Vzpostavitev laboratorija za mikroplastiko na GeoZS je ključna za zagotavljanje nadzorovanega okolja, prilagojenega preprečevanju kontaminacije, kar omogoča zanesljive in primerljive rezultate. Laboratorij ni le prostor za analizo vzorcev, temveč celovit raziskovalni center, ki povezuje metodološki razvoj, usposabljanje kadrov in dolgoročne raziskovalne projekte. S tem zagotavljamo visoko kakovost podatkov, ki so temelj za znanstveno raziskovanje in oblikovanje okoljske politike.

Objavljen je znanstveni članek v obliki videoprotokola o metodi vzorčenja mikroplastike v podzemnih vodah z lastnim vzorčevalnikom. Lahko na kratko opišete, kako pravzaprav potekata vzorčenje in identifikacija mikroplastike v podzemnih vodah?

Vzorčenje mikroplastike v podzemnih vodah je precej zahtevno, predvsem zato, ker je koncentracija delcev zelo nizka. Zato filtriramo velike količine vode – približno en kubični meter na vzorec, naš sistem pa nam omogoča, da vzamemo tri paralelne vzorce po en kubični meter, da dobimo reprezentativne podatke. Sistem, ki ga je razvila naša raziskovalna ekipa, je patentiran (SLO-P-202300155; patent v postopku pri EPO-EP24217168.4). Naša raziskovalna ekipa je razvila celovit protokol, ki opisuje celoten postopek: od vzorčenja s patentiranim sistemom, prek prenosa filtrov v laboratorij in vizualne ocene delcev do kemijske identifikacije s FTIR ali Ramansko spektroskopijo. Posebno pozornost namenjamo preprečevanju kontaminacije, protokol pa upošteva tudi zahteve EU direktive za pitno vodo. Celoten pristop, skupaj z videovodnikom, omogoča standardiziran in zanesljiv način vzorčenja in analize mikroplastike v podzemnih vodah, s čimer raziskovalci pridobimo primerljive in dolgoročno uporabne podatke na področju, ki je še vedno premalo raziskano.

Ali že lahko na podlagi obstoječih raziskav podate odgovor na vprašanje, kateri so najpomembnejši viri mikroplastike, ki zaide v podzemne vode, in kako zmanjšati količino mikroplastike v okolju?

Mikroplastika v podzemne vode ne pride neposredno iz svojih virov, ampak prek različnih posrednih poti. Glavni mediji, prek katerih se delci mikroplastike prenašajo v vodonosnike, so površinske vode, tla in specifični točkovni viri. Površinske vode, kot so reke, jezera in obalna območja, prenašajo mikroplastiko iz izpustov čistilnih naprav, kanalizacijskega mulja, urbanih, industrijskih in kmetijskih površin ter atmosferskih padavin. Delci se lahko zadržijo v sedimentih, ob spremembah pretoka pa se ponovno sprostijo in prehajajo v podzemne vodonosnike.

Tla in nezasičena cona delujejo kot posredni prenašalec mikroplastike, ki se v globlje plasti prenese prek infiltracije deževnice, talnih organizmov, korenin in makropor. Kmetijske dejavnosti, kot sta uporaba plastičnih zastirk ali namakanje z odpadno vodo, so eden izmed dejavnikov, vendar niso edini, ki vplivajo na lokalno prisotnost mikroplastike. Specifični točkovni viri, kot so čistilne naprave, septične jame, industrijski izpusti in neurejena odlagališča, prispevajo dodaten del delcev. V kraških območjih lahko mikroplastika zelo hitro prehaja v podzemno vodo skozi razpoke in ponore. Za zmanjšanje količine mikroplastike v okolju je pomembna kombinacija ukrepov: zmanjšanje uporabe enkratne plastike, učinkovitejše ravnanje z odpadki, izboljšano čiščenje odpadnih voda, uporaba alternativnih biorazgradljivih materialov ter standardizacija monitoringa in raziskav. Takšen pristop omogoča boljše razumevanje poti mikroplastike in razvoj učinkovitih ukrepov za zmanjšanje njenega vnosa v okolje. Raziskave mikroplastike v podzemnih vodah so šele na začetku, a že danes vemo, da je za dolgoročno zaščito naših vodnih virov nujno potrebno povezovanje znanja, razvoj zanesljivih metod in odgovorno ravnanje z okoljem. Z vzpostavitvijo laboratorija za mikroplastiko, razvojem inovativnih vzorčevalnih naprav in interdisciplinarnim sodelovanjem smo na GeoZS postavili trdne temelje za nadaljnje raziskave in učinkovito spremljanje stanja v prihodnosti. Verjamem, da lahko s skupnimi prizadevanji – tako raziskovalcev kot širše družbe – pomembno prispevamo k zmanjšanju mikroplastike v okolju in ohranimo kakovost pitne vode za prihodnje generacije.