Applicazione di metodologie di laboratorio per il riconoscimento di microplastiche in campioni marini delle Svalbard

Abstract

L’obiettivo di questo lavoro è stato l’apprendimento e l’applicazione del metodo e delle procedure di laboratorio necessarie all’analisi e alla caratterizzazione ambientale di sedi menti marini. Durante l’attività è stata sperimentata tutta la procedura necessaria per una caratterizzazione completa del sedimento per quanto riguarda granulometria, contenuto in materiale organico ed inorganico e composizione chimica. Inoltre, è stata svolta l’analisi delle microplastiche contenute nel sedimento. Il metodo è stato applicato a campioni di sedimento marino raccolti tramite benna Van Veen e box corer in prossimità delle Isole Svalbard a nord della Norvegia. I campioni sono stati prelevati nell’ambito della Campagna Oceanografica High North 2025 organizzata dall’Istituto Idrografico della Marina Militare in agosto 2025.

Per quanto riguarda la caratterizzazione dimensionale dei sedimenti, i campioni sono stati analizzati tramite il metodo della setacciatura. Dai risultati si evince che i campioni presentano una composizione eterogenea fra loro. Per la determinazione della componente organica è stato applicato il metodo dell’incenerimento in muffola. I risultati sottolineano che in tutti i campioni prevale nettamente la frazione inorganica, andamento tipico dei sedimenti marini. Per la preparazione dei subcampioni da destinare alle analisi chimiche, un’aliquota di ciascun campione è stata polverizzata utilizzando un mortaio in agata.

Il metodo utilizzato per l’analisi delle microplastiche consiste nell’estrazione degli items in laboratorio tramite separazione per densità dal sedimento, nella loro successiva caratterizzazione al microscopio ottico per forma, colore e dimensione, e nell’analisi finale della loro composizione chimica tramite spettroscopia micro-Raman. Tali procedure non sono ancora concluse e verranno portate a termine in un secondo momento, motivo per cui i risultati non fanno parte di questo lavoro di tesi.

The objective of this study was to learn and apply the methods and laboratory procedures necessary for the analysis and environmental characterization of marine sediments. During the study, the entire procedure required for a comprehensive characterization of the sediment—including grain size distribution, organic and inorganic matter content, and chemical composition—was tested. In addition, an analysis of the microplastics contained in the sediment was conducted. The method was applied to marine sediment samples collected using a Van Veen grab sampler and a box corer near the Svalbard Islands north of Norway. The samples were collected as part of the High North 2025 Oceanographic Expedition organized by the Italian Navy Hydrographic Institute in August 2025.

With regard to the grain-size characterization of the sediments, the samples were analyzed using the sieving method. The results show that the samples have a heterogeneous composition. To determine the organic content, the muffle furnace incineration method was used. The results show that the inorganic fraction clearly predominates in all samples, a pattern typical of marine sediments. To prepare the subsamples for chemical analysis, an aliquot of each sample was pulverized using an agate mortar.

The method used for microplastic analysis involves extracting the particles in the laboratory through density separation from the sediment, followed by their characterization under an optical microscope based on shape, color, and size, and finally analyzing their chemical composition using micro-Raman spectroscopy. These procedures have not yet been completed and will be finalized at a later date; therefore, the results are not included in this thesis.