Utafiti huu unaangazia mkondo wa uchafuzi unaotokea katika matengenezo na upakaji rangi upya wa meli, lakini hauonekani sana kama vyanzo vya kawaida vya mikroplastiki baharini: maji taka yanayotokana na kuondoa kutu kwenye kiunzi cha meli kwa jeti ya maji yenye shinikizo la juu sana. Watafiti walikusanya sampuli za maji taka katika kipindi chote cha kuondoa kutu kwenye meli ya mizigo kavu yenye 87.000 dwt katika yadi ya ukarabati wa meli mjini Nantong, China, na wakabainisha kwa kutenganisha mikroplastiki za jumla (MPs) na chembe za rangi zilizong’oka kutoka kwenye mipako ya antifouling (Antifouling Paint Particles, APPs).

Mchakato wa kuondoa kutu ulifanywa kwa roboti nane za jeti ya maji yenye shinikizo la juu sana. Kila roboti ilikuwa na mtiririko wa maji wa takriban 50 L/dk na uwezo wa kushughulikia uso hadi 60 m² kwa saa. Maji taka yalisafirishwa hadi kwenye laini kuu kupitia mfumo funge wa urejeshaji kwa vakuumu. Kuanzia wakati mchakato ulipoanza hadi ulipomalizika, watafiti walichukua sampuli ya 1 L kila saa kutoka kwenye sehemu ya kutoka ya bomba kuu na kuunda sampuli ya kompoziti ya 40 L kwa jumla. Hivyo, si tu hatua ya awali ambako uondoaji wa rangi ulikuwa mkubwa, bali pia hatua ya baadaye ya kusuuza iliingizwa katika wigo wa usampulishaji.

Kwa uchambuzi wa kikemia, pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Py-GC/MS) ilitumika. Viwango vya polima kumi na moja vinavyopatikana sana vilijumuishwa kwa kulinganisha, na sita kati yake ziligunduliwa katika maji taka ya kuondoa kutu: PVC, PC, PE, PMMA, PS na PP. Chanzo kinaripoti mkusanyiko wa jumla wa mikroplastiki kuwa 3,29 mg/L. Mikusanyiko ya juu zaidi ya aina moja moja ni 1,22 mg/L kwa PVC na 1,21 mg/L kwa PC.

Mzigo wa kimasi uliokuwa juu zaidi kuliko mikroplastiki za jumla ulipatikana katika chembe za rangi ya antifouling. Mkusanyiko wa APP ulipimwa kuwa 330,25 mg/L. Kwa kuwa mkusanyiko wa jumla wa yabisi zilizosimamishwa katika maji taka ulikuwa 20,04 g/L, APP zilifanya takriban %1,65 ya yabisi zilizosimamishwa kwa jumla. Katika uchambuzi wa Py-GC/MS, kugunduliwa kwa kipande bainifu cha m/z = 41 cha butyl methacrylate kuliunga mkono kwamba APP zilizochunguzwa zilitokana kwa kiasi kikubwa na mipako ya antifouling yenye msingi wa akriliki.

Uchambuzi wa ukubwa wa chembe ulionyesha kuwa chembe za jumla katika maji taka zilisambaa kati ya 3,55–111,47 µm na kipenyo cha kati cha chembe kilikuwa D50 ≈ 31 µm. Kwa APP, safu ya ukubwa iliyopimwa ilikuwa 5–100 µm. Kati ya APP 1000 zilizochaguliwa bila mpangilio, %81,4 zilikuwa ndogo kuliko 50 µm. Utawala huu wa chembe ndogo unaonyesha kuwa jeti ya maji yenye shinikizo la juu sana na uchakachuaji wa kimakanika vinaweza kuivunja tabaka ya mipako kuwa vipande vidogo.

Kwa kuzingatia jumla ya eneo la uso wa meli ambazo yadi ilishughulikia katika mwaka 2024, watafiti walikadiria kuwa takriban 57.440 m³ za maji taka ya kuondoa kutu hutokea kwa mwaka. Kwa kutumia mikusanyiko katika sampuli iliyochunguzwa pia kwa meli nyingine katika mwaka mzima, ilikadiriwa kuwa kiasi hiki kinaweza kuwa na takriban 0,2 ton za mikroplastiki za jumla na 19 ton za APP. Thamani hizi si uzalishaji wa kila mwaka baharini uliopimwa moja kwa moja, bali ni ekstrapolesheni ya mikusanyiko ya seti moja ya sampuli kwa ujazo wa kazi wa kila mwaka wa yadi.

Maoni kwa mtazamo wa Uturuki: Utafiti hauchunguzi yadi ya meli nchini Uturuki wala pwani za Uturuki. Hata hivyo, unatoa mfumo wa usampulishaji na uchambuzi unaoweza kutumika moja kwa moja kuchunguza kama mkondo sawa wa uchafuzi upo katika vituo vya matengenezo ya meli vinavyotumia maji yenye shinikizo la juu sana kusafisha au kuondoa kutu kwenye kiunzi. Katika matumizi ya Uturuki, aina za meli za eneo husika, mipako ya antifouling inayotumiwa, shinikizo la jeti ya maji, mfumo wa kukusanya maji taka, miundombinu iliyopo ya matibabu na maeneo ya uso yanayoshughulikiwa kila mwaka yanapaswa kupimwa kando kando. Thamani za 3,29 mg/L MP, 330,25 mg/L APP au 19 ton APP kwa mwaka katika utafiti huu hazipaswi kuhamishiwa moja kwa moja kwa yadi za meli nchini Uturuki.

Kwa nini mchakato wa kuondoa kutu unaweza kuwa chanzo cha mikroplastiki?

Mipako ya kiunzi cha meli kwa kawaida hujumuisha rangi ya msingi, tabaka ya kiunganishi cha kati na mipako ya juu. Mipako ya juu hufanya kazi ya antifouling na imeundwa kupunguza kushikamana kwa viumbe wa baharini kwenye kiunzi. Utafiti unaeleza kuwa katika rangi za sasa za antifouling, kopolima za akrilati na miundo iliyo na shaba, zinki au silane ni ya kawaida.

Meli inapofanya kazi baharini kwa muda mrefu, mipako inaweza kuzeeka, na kutu pamoja na biofilamu vinaweza kutokea juu ya uso. Kabla ya kupakwa rangi upya, uso wa zamani unahitaji kuondolewa. Katika yadi iliyochunguzwa, kazi hii hufanywa kwa jeti za maji zenye shinikizo la juu sana. Kwa mujibu wa chanzo, shinikizo la kutoka la jeti linaweza kufikia hadi 3000 bar.

Mchakato huu unaweza kubeba makundi mawili tofauti ya chembe kwenye mkondo ule ule wa maji taka. Kundi la kwanza ni APP zinazoondoka moja kwa moja kwenye tabaka ya rangi ya antifouling ya meli. Kundi la pili, kulingana na tathmini ya watafiti, ni mikroplastiki za jumla ambazo zinaweza kuwa zilishikamana na uso wa kiunzi na biofilamu kutoka kwenye maji ya bahari wakati wa safari. Wakati wa kuondoa kutu, shinikizo kubwa na kusaga kwa kimakanika vinaweza kutenganisha chembe hizi kutoka kwenye uso na kuzibeba kwenye maji taka kama vipande vidogo zaidi.

Hata hivyo, utafiti haukufuatilia moja kwa moja katika hatua gani na kwa muda gani mikroplastiki za jumla zilishikamana na kiunzi wakati wa safari. Kwa hiyo, utaratibu huu wa chanzo ni tafsiri ya watafiti iliyojengwa juu ya wasifu wa polima uliopimwa na fasihi iliyotangulia.

Sampuli haikuchukuliwa kwa wakati mmoja tu

Sifa moja muhimu ya kimethodolojia ya utafiti ni kwamba usampulishaji haukutegemea sampuli moja ya papo hapo. Wakati kuondoa kutu kulipokuwa kukifanywa kwenye takriban 16.800 m² za uso wa kiunzi cha meli ya mizigo kavu yenye 87.000 dwt, sampuli ya 1 L ilichukuliwa kila saa kutoka kwenye laini kuu ya maji taka, na jumla ya 40 L za sampuli zilikusanywa katika kipindi chote cha mchakato.

Kwa kuwa katika saa za kwanza mzigo wa uchafuzi unaweza kuwa mkubwa zaidi kutokana na kuchakazwa kwa mipako, na katika hatua za mwisho maji taka yanaweza kuwa yamepunguzwa zaidi kutokana na kusuuza, watafiti walilenga kuingiza awamu hizi mbili katika sampuli ya kompoziti. Sampuli 40 L zilizokusanywa baadaye ilifanywa kuwa sawia kwa dakika 30 kwa kichanganyaji chenye propela ya kioo.

Kutu ilitenganishwa vipi katika maandalizi ya sampuli?

Kutoka kwenye maji taka yaliyofanywa kuwa sawia, 1 L ilichukuliwa na kwanza kupitishwa kwenye ungo wa chuma cha pua wa 5 mm. Baada ya chembe kubwa zaidi na nyuzi kuondolewa, pH ya sampuli ilirekebishwa hadi pH 1,0 kwa asidi nitriki ya %30 na kuchanganywa kwa saa 48 ili kuyeyusha kutu isiyoyeyuka.

Kisha sampuli ilichujwa kwa vakuumu kupitia utando wa chuma wa 1 µm. Utando wa kichujio uliwekwa ndani ya 1 L ya ethanoli isiyo na maji na kufanyiwa matibabu ya ultrasonic kwa 30 dakika, hivyo kuruhusu chembe zilizoshikamana na utando kusambaa tena kwenye kioevu. Sampuli ndogo tatu sambamba ziliandaliwa kwa uchambuzi.

Mikroplastiki za jumla ziliekstraktiwa vipi?

Kwa uchambuzi wa MP za jumla, sampuli ndogo ya 300 mL ilikaushwa katika katika 80 °C. Ili kutoa polima, klorofomu, hexafluoroisopropanol na tolueni zilitumika kwa mfululizo. Ekstraksheni ya ultrasonic ya dakika 10 ilifanywa kwa kila kiyeyushi na mchakato ulirudiwa mara tatu. Fazi ya kikaboni iliyounganishwa ilikolezwa katika 110 °C na kuandaliwa kwa uchambuzi wa Py-GC/MS.

Katika utafiti, polima 11 zilitumika kama marejeo:

• Polistireni (PS)
• Poliethilini (PE)
• Polipropileni (PP)
• Polimetil methakrilati (PMMA)
• Polivinili kloridi (PVC)
• Poliethilini tereftalati (PET)
• Polikarbonati (PC)
• Nailoni 6 (PA6)
• Nailoni 66 (PA66)
• Asidi polilaktiki (PLA)
• Polibutileni adipati tereftalati (PBAT)

Ishara bainifu za Py-GC/MS za sita kati ya viwango hivi 11 ziligunduliwa katika sampuli.

Ni mikroplastiki gani ilikuwa na mkusanyiko wa juu zaidi?

Kulingana na Jedwali 1 ya chanzo, mpangilio wa polima ni PVC > PC > PE > PMMA > PS > PP.

PVC na PC peke yake zinaunda sehemu kubwa ya wingi wa jumla wa mikroplastiki. PET, PA6, PA66, PLA na PBAT ziliripotiwa katika uchambuzi kama “hazikugunduliwa”.

Katika sehemu ya Kiambatisho A ya utafiti, mikunjo tofauti ya kalibresheni inaonyeshwa kwa polima zilizogunduliwa. Kwa mfano, \(R^2=0{,}9970\) kwa PS, \(R^2=0{,}9903\) kwa PE, \(R^2=0{,}9981\) kwa PVC na PMMA, \(R^2=0{,}9971\) kwa PP na \(R^2=0{,}9952\) kwa PC zimeripotiwa. Thamani hizi zinaonyesha kuwa kalibresheni za Py-GC/MS zilizotumika zilikuwa na ulinganifu thabiti wa mstari katika safu husika za kazi.

APP zilitenganishwaje na mikroplastiki za jumla?

Utaratibu tofauti wa maandalizi ulitumika kwa chembe za rangi ya antifouling. Baada ya sampuli ndogo ya 100 mL kukaushwa, ilichakatwa kwa %30 H₂O₂ katika katika 65 °C kwa saa 48. APP zilizo juu ya 1 µm zilishikiliwa kwenye utando wa chuma, utenganishaji kwa msongamano ulifanywa kwa myeyusho uliojaa wa iodidi ya sodiamu, na baada ya utenganishaji wa fazi kwa saa 12, fazi ya juu ilichujwa tena.

Suspensheni ya APP iliyochukuliwa kutoka kwenye utando kwa methanoli ilikolezwa hadi 1–2 mL na kuchambuliwa kwa Py-GC/MS.

Asili ya rangi ya akriliki ya APP ilibainishwaje?

Katika spektra ya Py-GC/MS, kipande bainifu cha m/z = 41 cha butyl methacrylate kiligunduliwa. Kinyume chake, vipande bainifu vya mifumo ya alkyd ester, polyurethane na epoxy iliyochunguzwa katika utafiti havikuonekana. Watafiti walihusisha wasifu huu na ukweli kwamba APP katika sampuli zilitokana hasa na mipako ya antifouling yenye msingi wa akriliki.

Kwa uchambuzi wa kiasi, nyenzo halisi ya rejea ya rangi iliyokwaruzwa kutoka kwenye tabaka ya juu ya rangi ya antifouling ya meli iliyochunguzwa ilitumika. Kati ya wingi kavu wa rejea ya rangi na eneo la kilele la m/z = 41 kulipatikana:

\[ y=0{,}9676x+3{,}6741 \]

uhusiano wa mstari na:

\[ R^2=0{,}9949 \]

ulinganifu. Kutokana na eneo la kilele bainifu katika sampuli ya maji taka, mkusanyiko wa APP ulihesabiwa kuwa 330,25 mg/L.

Je, urudiwaji wa mbinu ya kipimo cha APP ulikaguliwa?

Watafiti walipunguza kwa maji maji taka yale yale kwa mara 5, 10, 20, 50, 100 na 200 ili kukagua kama mbinu ilifuatilia tabia ya kinadharia ya upunguzaji.

Ukaribu wa thamani zilizopimwa na za kinadharia unaunga mkono utekelezekaji wa mbinu ya uchambuzi wa kiasi wa APP iliyotengenezwa na watafiti ndani ya matritsi hii ya sampuli.

Ni kiasi gani cha yabisi zilizosimamishwa katika maji taka ni APP?

Mkusanyiko wa jumla wa yabisi zilizosimamishwa ulibainishwa kuwa 20,04 g/L, yaani 20.040 mg/L. Mkusanyiko wa 330,25 mg/L wa APP ulipolinganishwa na hili, ilihesabiwa kuwa APP zinaunda takriban %1,65 ya wingi wa TSS.

Kwa hiyo, sehemu kubwa ya yabisi katika maji taka si APP. Katika utafiti, sehemu iliyobaki inahusishwa na mwani, mabaki ya kibayolojia, mashapo na chembe nyingine zisizo za kikaboni/za kikaboni.

Ukubwa wa chembe ulikuwa upi?

Katika uchambuzi wa ukubwa wa chembe kwa leza, usambazaji wa chembe zote katika maji taka ulipatikana kati ya 3,55–111,47 µm. Kipenyo cha kati cha usambazaji kiliripotiwa kuwa:

\[ D_{50}\approx31\ \mu m \]

.

Mkunjo wa usambazaji katika Kielelezo 5 ya utafiti unaonyesha kuwa msongamano wa juu zaidi unatokea katika safu ya makumi ya mikromita, na sehemu muhimu ya chembe ni ndogo sana.

Nini kilionekana chini ya mikroskopu?

Katika uchambuzi kwa mikroskopu ya macho yenye ukuzaji wa 200×, jumla ya 4573 partikül ziliainishwa katika uwanja wa mwonekano wa 1 mm × 1 mm. Kati yake:

• 1217'si APP,
• 6'sı mikroplastiki za jumla,
• 54'ü seli za mwani,
• zilizosalia zilikuwa mabaki ya kibayolojia, mashapo na chembe nyingine

zilitambuliwa hivyo.

Usambazaji wa rangi wa APP 1217 ulikuwa chembe 773 nyekundu, 316 nyeusi na 128 bluu. Katika Kielelezo 6, mifano ya APP ya bluu, APP nyekundu/nyeusi, MP ya jumla na seli ya mwani imeonyeshwa katika picha tofauti za mikroskopu.

Hapa inapaswa kuzingatiwa kwamba mkusanyiko wa kimasi na idadi ya chembe kwa mikroskopu ni vipimo tofauti. Mkusanyiko wa kimasi wa APP wa 330,25 mg/L hauwezi kulinganishwa moja kwa moja na idadi za chembe katika uwanja wa mwonekano kwa kipimo kile kile cha asilimia.

Inamaanisha nini kwamba %81,4 ya APP ni ndogo kuliko 50 µm?

Watafiti walipima ukubwa wa mhimili mrefu kwenye 1000 APP zilizochaguliwa bila mpangilio:

Madarasa matatu ya kwanza yanapohesabiwa pamoja, inaonekana kuwa %81,4 ya APP ni ndogo kuliko 50 µm. Watafiti wanaeleza mgawanyiko huu wa chembe ndogo kwa athari ya pamoja ya udhaifu wa tabaka ya rangi iliyochakaa, jeti ya maji inayoweza kufikia 3000 bar na usagaji wa kimakanika wa kasi kubwa juu ya roboti.

Chanzo kinajadili, kwa kutegemea fasihi iliyotangulia, kwamba APP ndogo zinaweza kusafirishwa kwa urahisi zaidi kwenye uso wa bahari na kuchukuliwa na viumbe wa baharini. Hata hivyo, katika utafiti huu wenyewe, usafirishaji wa APP baharini au uchukuliwaji wake na viumbe haukufuatiliwa kwa majaribio.

Mzigo wa kila mwaka wa uchafuzi kwa yadi moja ulihesabiwaje?

Watafiti walikusanya data za idadi ya meli na eneo la uso wa kiunzi kwa meli za mizigo kavu, tankers na meli za kontena ambazo yadi ilizifanyia kuondoa kutu katika mwaka 2024. Kutokana na taarifa hizi, ujazo wa jumla wa kila mwaka wa maji taka ya kuondoa kutu ulihesabiwa kuwa 57.440 m³.

Kisha ujazo huu ulizidishwa kwa mikusanyiko ya kimasi iliyopimwa katika sampuli iliyochunguzwa:

\[ M=C\times V \]

Kutokana na ekstrapolesheni hii, takriban:

• 0,2 ton/mwaka mikroplastiki za jumla,
• 19 ton/mwaka chembe za rangi ya antifouling

zilihesabiwa.

Kwamba mzigo wa APP ni takriban ngazi mbili za ukubwa juu kuliko mikroplastiki za jumla inaonyesha kuwa katika maji taka ya yadi hii, kwa upande wa wingi, mzigo mkuu wa chembe zenye asili ya plastiki unatoka kwenye mipako ya antifouling.

Je, 19 ton/mwaka inamaanisha 19 ton zilizoachiliwa moja kwa moja baharini?

Hapana. Hili ni jambo muhimu kwa kutafsiri utafiti kwa usahihi. Takriban 19 ton zilizohesabiwa ni ekstrapolesheni ya wingi wa APP ambao maji taka ya kila mwaka ya kuondoa kutu yanaweza kuwa nao. Utafiti haukupima 19 ton APP katika mtiririko wa mwisho baada ya matibabu wa maji taka yote ya kila mwaka ya yadi.

Kwa hiyo, namba hii haiwezi kutumika kama “yadi iliachilia 19 ton APP baharini”. Ili kuhesabu mzigo halisi wa utoaji wa kimazingira, ufanisi wa kukusanya maji taka, mfumo uliopo wa matibabu, uwiano wa kushikilia yabisi na mikusanyiko ya mtiririko wa mwisho vinapaswa kupimwa kando.

Ulinganisho wa chupa katika chanzo unaeleza nini?

Watafiti walitumia ulinganisho wa kimasi na chupa za PET za 500 mL zenye uzito wa gramu 20 ili kuonyesha wingi wa jumla wa takriban 0,2 ton MP na 19 ton APP kwa mwaka. Walihesabu kuwa wingi huu wa jumla ungekuwa sawa na takriban wingi wa chupa milioni 0,96.

Huu ni ulinganisho unaofanya wingi ueleweke zaidi tu. Umbo la kimaumbile, muundo wa kikemia, tabia ya kimazingira au sumu ya APP na mikroplastiki za jumla si sawa na chupa za vinywaji za PET.

Matokeo yanayoungwa mkono na utafiti

• Katika maji taka ya kuondoa kutu kwenye kiunzi cha meli kwa shinikizo la juu sana, kuna mikroplastiki za jumla pamoja na chembe za rangi ya antifouling.
• Aina sita za mikroplastiki za jumla ziligunduliwa katika maji taka yaliyotafitiwa, na chanzo kiliripoti mkusanyiko wa jumla kuwa 3,29 mg/L.
• PVC na PC zina mikusanyiko ya juu zaidi ya kimasi kati ya mikroplastiki za jumla zilizochunguzwa.
• Mkusanyiko wa APP ulipimwa kuwa 330,25 mg/L na uliunda takriban %1,65 ya TSS.
• Matokeo ya Py-GC/MS yanaunga mkono kwamba APP zilizochunguzwa zilitokana hasa na mipako ya antifouling yenye msingi wa akriliki.
• Thamani ya D50 ya usambazaji wa chembe za jumla katika maji taka ni takriban 31 µm.
• %81,4 ya APP 1000 zilizopimwa ni ndogo kuliko 50 µm.
• Ekstrapolesheni kwa shughuli za yadi za 2024 inaonyesha kuwa katika takriban 57.440 m³/mwaka za maji taka ya kuondoa kutu, kunaweza kuwa na takriban 0,2 ton MP na 19 ton APP.

Matokeo ambayo utafiti hauyaonyeshi

• Utafiti haukupima kwamba 19 ton APP zilitolewa kweli moja kwa moja baharini.
• Thamani za 0,2 ton na 19 ton kwa mwaka si mizigo iliyopimwa moja kwa moja katika meli zote, bali ni ekstrapolesheni kutoka seti moja ya mikusanyiko.
• Matokeo si thamani za mkusanyiko za ulimwengu wote kwa yadi zote au mbinu zote za matengenezo ya meli.
• Utafiti haukubaini kwa majaribio ufanisi wa kuondoa MP au APP kwa flokulesheni, uchujaji au teknolojia nyingine ya matibabu.
• Sumu ya APP kwa viumbe wa baharini haikupimwa katika utafiti huu kwa majaribio mapya ya ekotoksikolojia.
• Utaratibu wa mikroplastiki za jumla kushikamana na kiunzi cha meli wakati wa safari haukuthibitishwa kwa jaribio la ufuatiliaji wa moja kwa moja.
• APP kuwa 330,25 mg/L haimaanishi kwamba maji taka yote ni %1,65 APP; thamani ya %1,65 ni sehemu ndani ya wingi wa jumla wa yabisi zilizosimamishwa.
• Utafiti huu hauripoti usambazaji tofauti wa kiasi wa nanoplastiki.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Muhtasari wa usanifu wa majaribio

Masharti ya Py-GC/MS

Uhakikisho wa ubora na udhibiti wa kontaminasheni

Kwa kuwa kontaminasheni ya nje inaweza kuwa chanzo muhimu cha kosa katika uchambuzi wa mikroplastiki, utafiti ulitumia vifaa vya kioo au chuma cha pua, na vifaa vilioshwa angalau mara tatu kwa maji safi sana. Sampuli na vifaa vilifunikwa kwa foil ya alumini; taratibu zilifanyika ndani ya kabati la mtiririko lamina.

Wafanyakazi wa maabara walitumia koti la maabara la pamba na glavu za lateksi ili kupunguza uchafuzi wa nyuzi. Blanki za mbinu zilichakatwa pamoja na sampuli kwa maji safi sana, na iliripotiwa kuwa hakuna chembe zilizogunduliwa katika blanki chini ya mikroskopu ya macho.

Kifaa cha Py-GC/MS kilikalibishwa kwa nyenzo za rejea. Chanzo kinaripoti uthabiti wa muda wa retensheni kuwa RSD < %2, na mikunjo ya kalibresheni kuwa R² ≥ 0,99. Vidhibiti chanya na hasi pia vilitumika pamoja na sampuli ndogo tatu sambamba.

Matokeo makuu ya kiasi

Matokeo ya kina ya mikroplastiki za jumla

Dhana ya ekstrapolesheni ya kila mwaka

Mantiki ya msingi ya kihisabati ya hesabu ya wingi wa kila mwaka ni rahisi:

\[ \text{Yıllık yük}=\text{ölçülen kütle konsantrasyonu}\times\text{yıllık atıksu hacmi} \]

Hata hivyo, jambo muhimu kimethodolojia ni kwamba kigezo cha mkusanyiko kinachukuliwa kutoka kwenye sampuli ya kompoziti iliyochunguzwa pekee. Chanzo kinaeleza wazi kwamba tofauti ya muundo wa rangi za antifouling katika aina tofauti za meli ilipuuzwa katika hesabu.

Kwa hiyo, thamani za 0,2 ton na 19 ton si wingi uliopimwa kando kutoka kwa meli zote za yadi katika mwaka 2024. Matokeo ni makadirio yaliyopanuliwa kwa ujazo wa shughuli za kila mwaka kutoka kwenye mikusanyiko iliyochunguzwa.

Vikwazo vikuu vya kimethodolojia

• Sehemu ya uwanjani ya ubainishaji wa maji taka ilifanywa katika yadi moja tu ya ukarabati wa meli.
• Kipimo kikuu cha mkusanyiko kinategemea sampuli ya kompoziti iliyoundwa kutokana na operesheni ya kuondoa kutu kwenye meli moja ya mizigo kavu yenye 87.000 dwt.
• Katika hesabu ya uzalishaji wa kila mwaka, athari za fomula za rangi za meli tofauti na utofauti halisi wa mkusanyiko zilipuuzwa.
• Kama kiwango cha APP, rangi iliyokwaruzwa kutoka kwenye mipako ya juu ya meli iliyochunguzwa ilitumika; uhamishaji wa mbinu kwa mifumo tofauti ya antifouling unahitaji kuthibitishwa kando.
• Asili sahihi ya MP za jumla kwenye uso wa meli haikubainishwa kwa mbinu ya ufuatiliaji wa chanzo moja kwa moja.
• Mkusanyiko halisi wa mwisho wa utoaji baada ya matibabu haukupimwa.
• Ufanisi wa majaribio wa uchujaji, koagulesheni au teknolojia nyingine ya matibabu kwa kuondoa MP na APP hauko ndani ya wigo wa utafiti huu.
• Ingawa utafiti unataja ndani yake kizingiti cha umuhimu cha p < 0,05, matokeo makuu yanategemea kwa kiasi kikubwa uchambuzi wa kimaelezo wa mkusanyiko, kalibresheni, ukubwa na ekstrapolesheni.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Jina kamili la asili la utafiti: Towards a Comprehensive Understanding of Microplastics and Antifouling Paint Particles from Ship-Hull Derusting Wastewater and Their Emissions into the Marine Environment

Waandishi, kwa mpangilio wa asili: Can Zhang; Yufan Chen; Wenbin Zhao; Jianhua Zhou; Deli Wu.

Mchango sawa/mwandishi wa kwanza sawa: Chanzo hakina alama ya mwandishi wa kwanza sawa au mchango sawa.

Mwandishi anayewajibika: Deli Wu.

Taasisi: Department of Environmental Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, China; COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd., Shanghai, China; Zhejiang Key Laboratory of Solid Waste Pollution Control and Resource Utilization, School of Environmental Science and Engineering, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou, China.

Aina ya chanzo: Makala asili ya utafiti wa majaribio iliyopitiwa na wenzao.

Jarida: Journal of Marine Science and Engineering.

Juzuu / nambari ya makala: Juzuu 14, Makala 195.

DOI: 10.3390/jmse14020195

Tarehe ya kuwasilisha: 22 Desemba 2025.

Tarehe ya marekebisho: 11 Januari 2026.

Tarehe ya kukubaliwa: 15 Januari 2026.

Tarehe ya kuchapishwa: 17 Januari 2026.

Mhariri wa kitaaluma: Eugen Rusu.

Hali ya upitiaji na wenzao: Ni makala ya utafiti iliyopitiwa na wenzao na kuchapishwa na Journal of Marine Science and Engineering.

Mchapishaji: MDPI, Basel, Switzerland.

Kiungo rasmi cha uchapishaji:MDPI — ukurasa rasmi wa makala

Kiungo cha DOI:https://doi.org/10.3390/jmse14020195

Ufikiaji wazi na leseni: Utafiti ulichapishwa kwa ufikiaji wazi chini ya leseni ya Creative Commons Attribution (CC BY).

Maelezo ya toleo: Maudhui haya ya Verianla yanategemea faili iliyopakiwa ya v2/updated version of record.

Ufadhili: Utafiti uliungwa mkono na Wizara ya Viwanda na Teknolojia ya Habari ya Jamhuri ya Watu wa China kwa nambari ya ruzuku MC202031-Z07.

Ufadhili wa ziada / tamko la mgongano wa maslahi: Waandishi wanasema kuwa utafiti pia ulipokea ufadhili kutoka COSCO Shipping Heavy Industry Co., Ltd. Kulingana na chanzo, mfadhili huyu hakuhusika katika usanifu wa utafiti, ukusanyaji au uchambuzi wa data, tafsiri ya data, uandishi wa makala au uamuzi wa kuchapisha.

Upatikanaji wa data: Waandishi wanasema kuwa michango asili ya utafiti imo ndani ya makala, na maswali ya ziada yanaweza kuelekezwa kwa mwandishi anayewajibika.

Michango ya waandishi

Uundaji dhana: C.Z. na D.W.

Mbinu: C.Z.

Programu: C.Z. na Y.C.

Uthibitishaji: C.Z. na J.Z.

Uchambuzi rasmi: C.Z. na Y.C.

Utafiti: C.Z. na W.Z.

Rasilimali: W.Z.

Usimamizi wa data: C.Z.

Rasimu asili: C.Z.

Uwasilishaji kwa taswira: C.Z.

Ushauri, usimamizi wa mradi na upatikanaji wa ufadhili: D.W.

Nukta za kuripoti ndani ya chanzo

Jumla ya mikroplastiki: Katika maandishi na muhtasari wa chanzo, mkusanyiko wa jumla wa MP umetajwa kuwa 3,29 mg/L. Kwa upande mwingine, jumla ya kihesabu ya thamani 1,22; 1,21; 0,53; 0,17; 0,11 na 0,03 mg/L zilizotolewa kando kwa polima sita zilizogunduliwa katika Jedwali 1 ni 3,27 mg/L. Tofauti hii ndogo ipo katika chanzo kama uwezekano wa tofauti ya kuzungusha au kuripoti; maandishi ya Verianla hayakuhesabu upya na kubadilisha kimya kimya thamani ya jumla.

Eneo la uso wa VLCC: Katika Jedwali 4 ya chanzo, eneo la uso kwa VLCC moja limetolewa kuwa 550.000 m², na maji taka ya kuondoa kutu yanayohusiana nayo kuwa 27.500 m³. Eneo hili la uso ni kubwa kwa namna dhahiri kuliko meli nyingine katika jedwali hilo hilo. Kwa kuwa chanzo kilihesabu jumla ya mwaka kupitia thamani hii, maudhui ya Verianla hayakuisahihisha thamani hiyo kwa kukisia.

Kikomo cha tafsiri ya kisayansi

Utafiti huu ni kazi ya kutokea na ubainishaji wa kichafuzi; si utafiti wa utendaji wa teknolojia ya kutibu maji taka. Kwa hiyo, haiwezekani kutoa kutoka kwenye utafiti huu hitimisho kama “kichujio hiki huondoa %X ya APP” au “matibabu yaliyopo ya yadi hayaachilii APP baharini”.

Thamani za takriban 19 ton/mwaka APP na 0,2 ton/mwaka MP ni ekstrapolesheni ya mikusanyiko katika sampuli ya maji taka ya kompoziti ya meli moja kwa ujazo wa kazi wa yadi katika 2024. Ili kusema kuwa hizi ni mizigo halisi ya mwisho ya kutolewa baharini, vipimo vya mizani ya wingi vya muda mrefu kabla na baada ya matibabu ya maji taka vinahitajika.

Maelezo kwamba mikroplastiki za jumla zilikuja kwa kushikamana na kiunzi cha meli kutoka baharini ni tafsiri ya kimakanizimu iliyotengenezwa na watafiti kutokana na vipimo na fasihi. Utafiti haukufuatilia MP moja moja kutoka mwanzo wa safari hadi mchakato wa kuondoa kutu.

Nguvu ya utafiti ni kwamba unachunguza mikroplastiki za jumla na APP zenye asili ya rangi kwa taratibu tofauti za uchambuzi, unafanya usampulishaji wa kompoziti wa uwanjani katika kipindi chote cha mchakato, unaunga mkono kipimo cha wingi kinachotegemea Py-GC/MS kwa uchambuzi wa ukubwa wa chembe na mikroskopu, na unatumia blanki za mbinu pamoja na sampuli ndogo tatu sambamba. Kwa upande mwingine, uthibitishaji huru wa uwanjani unahitajika katika yadi tofauti, aina za meli, mifumo ya rangi na michakato ya matibabu.

Mikusanyiko, aina za polima, ukubwa wa chembe, maelezo ya mbinu, makadirio ya mzigo wa kila mwaka na hitimisho za kisayansi katika maudhui haya ya Verianla zinategemea utafiti uliopakiwa. Vyanzo vya nje vilitumika tu kuthibitisha utambulisho wa bibliografia, kiungo rasmi cha uchapishaji, toleo la sasa la rekodi na hali ya uchapishaji/upitiaji wa jarida; hakuna matokeo mapya ya majaribio yaliyoongezwa kutoka vyanzo vya nje.