Dissertação

{pt_PT=Depth distribution of particles in plastics in sea-water } {} EVALUATED

{pt=Plásticos de vários formas e tamanhos são actualmente um contaminante persistente a nível global nos ecossistemas aquáticos. Os mecanismos de interacção dos polímeros com os principais constituintes da água do mar ainda estão pouco documentados. A microssonda nuclear permite utilizar simultaneamente as técnicas de PIXE e RBS, que oferecem possibilidades únicas para caracterizar os materiais depositados na superfície de detritos de plástico no meio aquático. Neste estudo polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno tereftalato (PET) e polipropileno (PP) foram imersos no estuário do Tejo. A caracterização do mosaico de deposição à microescala revelou a existência de sedimentos, sais e materiais biológicos. Um dos principais resultados obtidos foi a difusão do ião Cl- na matriz dos polímeros estudados, encontradas examinando os perfis de elementos presentes nos depósitos em secções transversais dos polímeros. A complementaridade das técnicas de PIXE e RBS e as capacidades analíticas de programas como OMDAQ2007 e NDF, permitiram estabelecer a estrutura em profundidade dos depósitos bióticos e abióticos. Os resultados apontaram para uma estrutura em multicamada que pode caracterizar o arranjo complexo de materiais celulares e de sedimentos depositados na superfície dos polímeros. Este estudo evidenciou que a microssonda nuclear em combinação com as ferramentas analíticas OMDAQ2007 e NDF oferece possibilidades únicas para estudar a degradação dos plásticos e da transferência de agentes químicos mediada por plásticos com o mínimo de manipulação das amostras. Finalmente, este estudo contribuiu para fornecer evidências científicas das alterações estruturais dos plásticos e da sua degradação em ambiente estuarino, que são praticamente inexistentes., en=Undoubtedly plastics of various shapes and sizes become a persistent contaminant in aquatic ecosystems, from rivers to the ocean. The interaction mechanisms of the polymers with the main constituents of these environments are not completely unravelled yet. Nuclear microprobe clusters PIXE and RBS techniques, which offer unique possibilities to characterize the materials deposited on the surface of plastics rejected to the aquatic environment. In this study, high-density polyethylene (HDPE), polyethylene terephthalate (PET) and polypropylene (PP) are exposed to turbid water of the Tagus estuary (Lisbon, Portugal) for 7 and 30 days. The characterization of the deposition mosaic at the microscale level reveals to contain sediment, biotic and saline components. A major finding is the diffusion of the ion Cl- in the polymer matrices, observed examining the profiles of elements present in the deposits along the transversal sections of the polymers. Additionally, the combination of PIXE and RBS and the capabilities of general purpose programs, such as OMDAQ2007 and NDF allowed the investigation of the depth structure of biotic and abiotic deposits. Results point out for a multilayer depth structure which can decode the complex arrangement of cellular and sedimentary materials deposited on the polymers surface. This study evidences that nuclear microprobe in combination with OMDAQ2007 and NDF analytical tools offers unique possibilities to study plastic degradation and plastic chemical transfer with minimal sample manipulation. Finally, this study contributes to provide scientific evidences of plastic weathering in seawater, which are virtually lacking.}
{pt=Degradação de plásticos, microssonda nuclear, PIXE, RBS, concentrações elementares, análise em profundidade, en=Plastic weathering, nuclear microprobe, PIXE, RBS, elemental concentration, depth structure}

setembro 14, 2018, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Maria Teresa Haderer de la Peña Stadler

Departamento de Física (DF)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Maria Teresa Ferreira Marques Pinheiro

Departamento de Engenharia e Ciências Nucleares (DECN)

Investigador Auxiliar