Textile-derived microplastics in aquatic ecosystems: identification, characterizations, and effect assessment
Project goals
One of the most serious long-term environmental problems is the presence of microplastics in the air and in all types of water around the world, which is constantly increasing. In addition to chronic effects on the humans, microplastics also have a negative effect on microbial communities, zooplankton, fish, birds, and aquatic macrophytes, with toxicity being influenced by the shape, size, and chemistry of the materials. Common fibrous microplastics are mostly based on polyolefins, which usually float on water due to their low density. However, in surface waters, a significant proportion of microplastics (>30%) is made up of fiber fragments released from textile products mostly made of polymers with a higher density. These microplastics include particles released from synthetic fibers and fibers based on natural polymers, which are relatively stiff and resistant to degradation. Because textile fiber microplastics have different chemical composition due to the substances used in dyeing and chemical treatment of textiles, more toxic decomposition products and much more difficult elimination from the environment can be expected. A large amount of textile fibers enters the aquatic environment during textile production and the first three washing cycles. These fibers will likely have a completely different effect on organisms than fibers released into the environment by slow weathering. There is a surprising lack of information about this phenomenon, which is why research on it is a key part of the proposed project. Currently, there is also a strong emphasis on recycling textiles, including those containing synthetic polymers. However, very little is known about the potential risks associated with the increased release of fibrous microplastics from recycled textiles. Fibrous microplastics can also be vectors for the transport of dangerous substances such as antibiotics or perfluoroalkyl chemical substances (PFAS).
Keywords
Fibrous microplasticstextilesaquatic organismsenvironmental risksseparation of microplastics
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
SMSM2022LU001
Main participants
Technická univerzita v Liberci / Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
MSMT-1942/2023-2
Alternative language
Project name in Czech
Mikroplasty uvolněné z textilu ve vodních ekosystémech: identifikace, charakterizace a hodnocení účinků
Annotation in Czech
Jedním z nejzávažnějších dlouhodobých ekologických problémů je přítomnost mikroplastů v ovzduší a ve všech typech vod po celém světě, která neustále roste. Kromě chronických vlivů na lidský organismus mají mikroplasty negativní vliv také na mikrobiální společenstva, zooplankton, ryby, ptáky a vodní makrofyta, přičemž toxicita je ovlivněná tvarem, velikostí a chemizmem daného materiálu. Běžné vlákenné mikroplasty jsou většinou na bázi polyolefinů, které díky své nízké hustotě obyčejně plavou na vodě. Významný podíl mikroplastů v povrchových i podzemních vodách však tvoří vlákenné fragmenty uvolněné z textilních výrobků, které jsou většinou vyrobené z polymerů s vyšší hustotou. Mezi tyto mikroplasty lze zařadit nejen částice uvolňované ze syntetických vláken, ale i z vláken na bázi přírodních polymerů, protože jsou poměrně tuhé a velmi odolné vůči degradačním procesům. Textilní vlákenné mikroplasty se sice nešíří snadno vodním prostředím a spíše se usazují na dně, ale vzhledem k pestřejšímu chemickému složení díky látkám používaným při barvení a chemickým úpravám textilií lze očekávat toxičtější produkty rozkladu a mnohem složitější eliminaci z životního prostředí. Je prokázáno, že více než třetina mikroplastů v řekách a oceánech má svůj původ především v textilních výrobcích. Velké množství těchto vláken se do vodního prostředí dostává již při výrobě textilu a prvních třech cyklech praní a je pravděpodobné, že tato vlákna budou mít zcela odlišný vliv na organizmy než vlákna uvolněná do životního prostředí pomalým zvětráváním. O tomto fenoménu překvapivě chybí informace, a proto jeho výzkum tvoří stěžejní část navrhovaného projektu. V současnosti je také kladený velký důraz na recyklaci textilu, včetně toho, které obsahuje syntetické polymery. Velmi málo se ale ví o možných rizicích souvisejících se zvýšeným uvolňováním vlákenných mikroplastů z recyklovaných textilií.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
10501 - Hydrology
OECD FORD - secondary branch
10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)
OECD FORD - another secondary branch
—
DA - Hydrology and limnology
DI - Pollution and air control
DJ - Pollution and water control
DK - Contamination and decontamination of soil including pesticides
DL - Nuclear waste, radioactive pollution and control
DM - Solid waste and its control, recycling
DO - Protection of landscape
Solution timeline
Realization period - beginning
Mar 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2026
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Feb 7, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-MSM-LU-R
Data delivery date
Feb 20, 2025
Finance
Total approved costs
11,218 thou. CZK
Public financial support
11,218 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
11 218 CZK thou.
Public support
11 218 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
OECD FORD
Hydrology
Solution period
01. 03. 2023 - 31. 12. 2026