Biohajoavien muovien hajoaminen järvi- ja murtovedessä

Muovijätteen aiheuttama ympäristön saastuminen on kasvava ongelma terrestrisissä sekä akvaattisissa ympäristöissä, koska perinteiset öljypohjaiset muovit ovat ympäristöön päätyessään erittäin pysyviä ja hitaasti hajoavia. Niiden osittainen korvaaminen biohajoavilla muoveilla on mahdollisuus vähentää...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Huovila, Emil
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Department of Biological and Environmental Science, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2025
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/103535
Description
Summary:Muovijätteen aiheuttama ympäristön saastuminen on kasvava ongelma terrestrisissä sekä akvaattisissa ympäristöissä, koska perinteiset öljypohjaiset muovit ovat ympäristöön päätyessään erittäin pysyviä ja hitaasti hajoavia. Niiden osittainen korvaaminen biohajoavilla muoveilla on mahdollisuus vähentää yhteiskunnan riippuvuutta fossiilisesta öljystä ja reitti kohti kestävämpää ja ympäristöystävällisempää kuluttamista. Biohajoavien muovien avulla on mahdollisuus vähentää muovien aiheuttamia haittoja ympäristölle ja tehdä siitä turvallisempi eliöille. Tässä tutkielmassa perehdyttiin biohajoavien muovien hajoamiseen järvi- ja murtovedessä. Tutkimus tehtiin, sillä biohajoavien muovien hajoamisnopeuksista akvaattisissa ympäristöissä ja hajoamisen määritysmenetelmistä tarvitaan lisää tietoa, jotta muovimateriaaleja ja tutkimusmenetelmiä voidaan parhaan mukaan kehittää. Muovien hajoamista tutkittiin kokeellisin menetelmin, joilla pyrittiin selvittämään tutkimukseen valittujen muovien hajoamisnopeuksia. Käsittelyistä mitattiin painovähenemä, hiilidioksidin tuotto ja mikrobibiomassan tuotanto 28 vuorokauden tutkimusjakson aikana. Menetelmien tuloksia vertailtiin toisiinsa. Järvivedessä kaksi biohajoavaa muovia, selluloosa-asetaatti (CA) ja polyhydroksibutyraattipolyhydroksivaleraatti (PHB/PHV) hajosivat vähintään yhden menetelmän perusteella nopeammin kuin öljypohjainen muovi nailon. Murtovedessä ei havaittu merkitseviä eroja biohajoavien ja öljypohjaisen muovin hajoamisnopeuksien välillä. Jokainen tutkimuksen neljästä biohajoavasta muovista hajosi vähintään yhden menetelmän perusteella järvivedessä nopeammin kuin murtovedessä. Menetelmien välisessä vertailussa hajoaminen oli neljässä käsittelyssä painovähenemän perusteella nopeampaa kuin hiilidioksidin tuoton perusteella. Tulosten perusteella tutkituista muoveista CA ja PHB/PHV vaikuttavat ympäristön saastumisen vähentämistä ajatellen potentiaalisimmilta kasvavaan käyttöön. Environmental pollution caused by plastic waste is a major problem in both terrestrial and aquatic environments because conventional oil-based plastics are very persistent and degrade slowly after they end up in the environment. Partially replacing oil-based plastics with biodegradable plastics is an opportunity to reduce society’s dependence on fossil oil and promising path towards more sustainable and environmentally friendly consumption. With biodegradable plastic use we have a chance to reduce problems caused by plastic and make that way environment safer place for all organisms. This study was made because more information is needed on the degradation rate of biodegradable plastics and methods for determining degradation so that plastic materials and research methods can be developed as well as possible. Degradation of biodegradable plastics was studied in fresh water and brackish water. The degradation was examined using experimental methods aiming to determine the degradation rates of selected plastics. During the 28-day research period, treatments’ weight loss, carbon dioxide production and microbial biomass production were measured. The results between different methods were compared. In fresh water, two biodegradable plastics, cellulose acetate (CA) and polyhydroxybutyrate-polyhydroxyvalerate (PHB/PHV) degraded faster than oil-based nylon according to one or more research methods. No significant differences were observed between the degradation rates of biodegradable and oil-based plastics in brackish water. Each of the four biodegradable plastics in the study degraded faster in the fresh water than in the brackish water by one or more methods. In the comparison between the methods, observed degradation was faster based on weight loss in four treatments than on carbon dioxide production. Based on the results of these plastics studied, CA and PHB/PHV seem to have the most potential in terms of reducing environmental pollution if the usage increases in the future.