Naslov: µPlastiTrap I

Koordinator (vodilni partner): Fakulteta za varstvo okolja (FVO)

Partnerska institucija: Visoka šola za proizvodno inženirstvo (VŠPI)

Trajanje projekta: od marca 2023 do junija 2027

O projektu:

Projekt µPlastiTrap I razvija prenosni vzorčevalnik za mikroplastiko v plitvih vodotokih SAŠA regije kot odziv na poplave 2023 in potrebo po spremljanju onesnaženosti rek z mikroplastiko. Nastal je v okviru Interreg Europe projekta PLASTIX, ki podpira prehod v krožno gospodarstvo in zmanjševanje plastičnih odpadkov, ter vzpodbuja razvoj dobrih praks v regijah. Razvoj vzorčevalnika µPlastiTrap I pomembno prispeva k uresničevanju ciljem Območnega razvojnega programa (ORP) SAŠA 2021–2027 na področju čistih vodotokov, trajnostnega ravnanja z viri in prilagajanja na podnebne spremembe. Projekt povezuje raziskovalce, visokošolske učitelje in študente ter krepi njihove trajnostne in inovacijske kompetence. 

Opis in cilji projekta:

Projekt µPlastiTrap I izhaja iz Savinjsko Šaleške (SAŠA) regije, ki jo zaznamujeta dve ključni reki: Paka in Savinja. Obe sta vitalna elementa regijskega okolja, gospodarstva in vsakdanjega življenja, hkrati pa zaradi svoje lege, majhnih pretokov ter deloma hudourniškega značaja izjemno ranljivi za vplive podnebnih sprememb. Poplave leta 2023, najhujše v zgodovini samostojne Slovenije, so prav v tej regiji povzročile obsežne spremembe v rečnih strugah ter na brežinah odložile velike količine plastike in drugih naplavin. Najintenzivnejši del popoplavnega čiščenja se je sicer zaključil, a terenske raziskave na obeh rekah razkrivajo, da ponekod naplavine ostajajo ujete na vejevju, v gostem rastju, pod plastmi sedimentov, kjer počasi razpadajo, preperevajo (Galerija I).

Galerija I – Odpadna plastika na bregovih rek Pake in Savinje

Tudi manjši delci plastike, ki se v času deževij oz. nihanj pretoka ponovno sproščajo v vodotok, se premikajo dolvodno in prek rečnih sistemov postanejo del morskega onesnaženja. Ker lahko mikroplastika nase veže organska onesnažila, predstavlja dodatno tveganje tako za ekosisteme kot za zdravje ljudi. V tem kontekstu se je izoblikoval OSREDNJI CILJ PROJEKTA – razviti rešitev za spremljanje mikroplastike v površinskih vodah, ki bo uporabna v majhnih in plitvih rekah, ter omogočala pridobivanje podatkov, ki jih do sedaj v regiji sistematično še nismo zbirali. Pot do tega cilja je rasla skozi sodelovanje v projektu PLASTIX, v katerem smo v različnih evropskih regijah spoznavali prakse, ki zmanjšujejo nastajanje plastičnih odpadkov, preprečujejo vnos plastike v okolje.

Cilj je tudi vzpostaviti most med raziskovanjem, učenjem in potrebami lokalnega okolja. Tako projekt ni le tehnološka inovacija, temveč tudi učna platforma, ki krepi znanja o trajnostnem razvoju, okoljskih izzivih in konkretnih rešitvah za vodna telesa. 

Projektne aktivnosti:

Med terenskimi opazovanji obeh rek smo ugotovili, da obstoječe metode niso primerne za naše razmere: zahtevajo čolne, mostove, globoke struge in stabilne pretoke – elemente, ki jih Paka in Savinja na večini odsekov nimata. µPlastiTrap I zato ni nastal kot teoretičen laboratorijski projekt, temveč kot odziv na zelo konkretno regionalno potrebo. Želeli smo razviti rešitev, ki bo kos rečnim razmeram SAŠA regije: ozkim, plitvim, hitro spreminjajočim se strugam, kjer se znani pristopi, mreže Manta v vleki za plovili, visoko pretočne črpalne postaje z ladij ali fiksni sistemi, ne morejo uporabljati. Ustvarili smo prenosni, cenovno dostopen in robusten vzorčevalnik, ki omogoča filtracijo več tisoč litrov vode neposredno na terenu, brez potrebe po plovilih ali infrastrukturi, ki je v malih vodotokih ni na voljo. Zavedamo se, da mora biti sistem dovolj natančen za znanstveno analitiko, a hkrati dovolj preprost, da ga lahko uporabljajo tudi študenti, lokalne skupnosti ali občinski deležniki. 

Vzorčevalnik µPlastiTrap I temelji na tlačni filtraciji z uporabo zmogljive prenosne črpalke, ki omogoča zajem več tisoč litrov rečne vode na lokaciji ter koncentriranje vzorca na približno dva litra preko 150µm kovinskega filtra. Integriran ultrazvočni merilec pretoka omogoča natančno določanje količine filtrirane vode, kar je ključno za izračune koncentracij mikroplastike ter zanesljivost rezultatov. Naprava je modularno zasnovana ter omogoča prihodnje nadgradnje, kar bo pomembno izboljšalo zanesljivost meritev in stabilnost dolgoročnega monitoringa.

Aktivnosti projekta so do sedaj vključevale načrtovanje in razvoj prototipa (Galerija II), njegovo testiranje v laboratorijskih pogojih ter validacijo na terenu, kjer vzorčenje poteka sezonsko (Galerija III).

Galerija II – Idejna priprava in usklajevanje ter končna verzija prototipa

Galerija III – Vzorčenje mikroplastike v rekah SAŠA regije

Lokacije (po 4 na vsaki reki) smo izbrali tako, da zajamemo čim več potencialnih antropogenih pritiskov (industrija, komunalne čistilne naprave, intenzivna raba tal), ki pomembno vplivajo na kakovost vodotokov. S tem oblikujemo prve dolgoročne nize meritev in hkrati nudimo konkretne informacije za vrednotenje vplivov poplavnih dogodkov ter drugih ekstremnih vremenskih pojavov.

Projekt temelji na interdisciplinarnem sodelovanju znotraj visokošolskega zavoda. Študenti FVO so aktivno sodelovali pri zasnovi filtrirne komore, razvoju vzorčevalnika, terenskih meritvah in laboratorijski analitiki, pri čemer so neposredno nadgrajevali znanje na področjih trajnostnega razvoja, okoljskih meritev in krožnega gospodarstva. 

Diplomsko delo; Nika Kotnik
Testiranje metode vzorčenja mikroplastike na osnovi črpanja in filtracije v rekah Paka in Savinja

Magistrsko delo; Aljoša Krajnc
Razvoj in testiranje prototipa za vzorčenje mikroplastike v vodnih telesih